分子在衬底上的吸附主要是通过物理吸附或者化学吸附来完成。

物理吸附，顾名思义，就是利用物理作用，一般情况下是利用分子间作用力，即范德华力，来使两个游离的分子吸附在一起。虽然范德华力很弱，被吸附物质也很容易溢出，但是正式由于这个性质，人们才会开发出很好的储氢材料，来缓解化石燃料日益枯竭所带来的压力。

化学吸附，就是利用分子与分子之间形成化学键，通过键能的方式使两物质发生吸附。类似于两者发生化学反应。也有可能形成离子键。人们正是利用此性质，开发出污水处理剂，催化剂等物品。

物理吸附与化学吸附有着很大的区别，但是从分子表征方面来看，只有吸附分子之间的键长不同而已，但是从其他方面来看，却有很多不同的特点。化学吸附与物理吸附则两者运用的力不同，前者运用化学键力，后者运用范德华力；化学吸附一般情况下只发生于单分子层，但是物理吸附不仅能发生于单分子层也可以发生于多分子层。化学吸附是不可逆的，所以吸附剂应用于废水处理等效果会更好，物理吸附因为是可逆的，所以应用于储氢等储能材料脱附则比较轻松；化学吸附的吸附速率比较慢，需要进行活化，而物理吸附的吸附速率较快；若进行脱附，化学吸附所需要的活化能大于等于其化学吸热，物理吸附所需的活化能只需等于其凝聚热即可；化学吸附是具有选择性的，与吸附剂吸附质有关，而物理吸附则封锁了选择性质。判断该吸附是物理吸附还是化学吸附，主要还是根据吸附是否具有不可逆性和吸附热。

图1。3 物理吸附原理图                     图1。4 化学吸附原理图

1。3 选题的目的和意义

    随着经济的发展扫描隧道显微镜逐渐成为科研领域观察测量纳米结构不可缺少的一项仪器，其具有的超高真空等性质可以排除很多情况下所造成的负面影响。从而使人们能更直观的通过图像观察到所研究的分子、原子的排列以及图像。了解该仪器的性能，操作手段可以使自己更直观地接触我们肉眼看不到的世界。自组装作为如今科研领域中形成分子器件，分子构造薄膜中最优秀的方法之一，随着其可以制造更加细小的纳米薄膜与器件而备受人们的关注，如今，一些小型的分子器件，分子开关都是用“自下而上”的自组装方法制成的，毕竟“自上而下”的刻蚀方法有着分子大小的局限性。所以，利用扫描隧道显微镜观察有机分子在固体表面上的吸附及其分子自组装这个课题可以很好的使我更好的了解微观世界、纳米世界，更好地了解分子的表象从而进一步观察晶体表面的本质，为以后的学习提供很有利的帮助。

2 扫描隧道显微镜

扫描隧道显微镜又被人们叫做隧道扫描显微镜，其原理是量子物理中的量子隧道效应，用来探测物质表面结构的一种仪器。它在1981年被制造，由此格尔德·宾宁和海因里希·罗雷尔获得了诺贝尔物理学奖。它的创造使得科学家们可以很好的观察定位单个原子。并且利用探针可以精确的操纵原子，因此，它是很好的测量工具以及加工工具。

2。1 量子隧道效应文献综述

经典物理学认为，物体穿越势垒，必须有一临界值能量；该物体所具有的能量小于临界值，不能越过，大于该临界值，才能越过该势垒。

量子力学则认为，每个粒子都含有一定能量，且每个粒子都在一定范围内做无规则的运动，要想突破这个界限就需要额外的能量，然而即使粒子能量达不到该临界值能量，我们发现很多粒子冲向势垒时，一部分粒子反弹，还有一部分粒子能通过，如同穿越隧道，故命名为量子隧道效应。