| 中文摘要 | 第1-6页 |
| 英文摘要 | 第6-12页 |
| 1 绪论 | 第12-41页 |
| 1．1 纳米技术的发展及应用——新的产业革命 | 第12-17页 |
| 1．2 表面科学及其常用分析手段 | 第17-20页 |
| 1．2．1 表面科学 | 第17-18页 |
| 1．2．2 STM发明之前的表面科学常用分析手段 | 第18-20页 |
| 1．3 扫描隧道显微技术的基本原理和发展概况 | 第20-25页 |
| 1．3．1 扫描隧道显微技术的发展概况 | 第20-24页 |
| 1．3．2 扫描隧道显微技术的基本原理 | 第24-25页 |
| 1．4 在STM基础上发展起来的扫描探针显微镜系列 | 第25-35页 |
| 1．4．1 原子力显微镜（AFM） | 第25-30页 |
| 1．4．2 利用扫描隧道显微技术基本原理的其它显微镜 | 第30-35页 |
| 1．5 STM与非STM系列的表面分析仪器比较的独特优点 | 第35页 |
| 1．6 STM的主要应用领域 | 第35-40页 |
| 1．6．1 在表面分析及其凝聚态基础理论研究中的应用 | 第35-37页 |
| 1．6．2 在生命科学中的应用 | 第37页 |
| 1．6．3 在纳米加工领域中的应用 | 第37-40页 |
| 1．7 本课题和论文的主要工作任务 | 第40-41页 |
| 2 扫描隧道显微术的理论基础 | 第41-74页 |
| 2．1 电子隧道效应现象 | 第41-52页 |
| 2．1．1 弹性隧道效应 | 第45-52页 |
| 2．2 STM设计制造中所采用的主要针尖模型 | 第52-59页 |
| 2．2．1 Tersoff-Hamann模型 | 第53-56页 |
| 2．2．2 其它针尖模型 | 第56-59页 |
| 2．3 表面原子加工和原子操纵的理论基础 | 第59-64页 |
| 2．3．1 针尖场的电子发射现象 | 第59-62页 |
| 2．3．2 强电场和强电流的影响 | 第62页 |
| 2．3．3 入射电子的分布特征对加工结果的影响 | 第62-64页 |
| 2．4 STM中的图象表述及处理的理论基础 | 第64-74页 |
| 2．4．1 图象的数字化和离散图象的数学描述 | 第64-65页 |
| 2．4．2 STM中图象处理的常用手段 | 第65-74页 |
| 2．4．2．1 图象变换 | 第65页 |
| 2．4．2．2 图象增强 | 第65-70页 |
| 2．4．2．3 小波理论在图象处理中的应用 | 第70-74页 |
| 3 大范围快速扫描的STM的关键技术及实现 | 第74-132页 |
| 3．1 STM．IPC-205B型机工作原理及扫描模式 | 第74-76页 |
| 3．2 仪器组成及其技术指标 | 第76-78页 |
| 3．2．1 镜体 | 第77页 |
| 3．2．2 扫描和数据采集系统 | 第77页 |
| 3．2．3 计算机工作站与图象处理系统 | 第77-78页 |
| 3．3 用于大范围，快速扫描的高精度镜体的原理与设计 | 第78-93页 |
| 3．3．1 大范围、快速扫描对镜体设计的技术要求 | 第78-79页 |
| 3．3．2 STM．IPC-205B型机三维数显镜体的工作原理与设计 | 第79-81页 |
| 3．3．3 与现有镜体技术比较的独特之处 | 第81-83页 |
| 3．3．4 与镜体部分相关的工作流程和典型操作实例 | 第83-85页 |
| 3．3．5 适用于恶劣工作环境的振动隔绝系统 | 第85-92页 |
| 3．3．6 镜体机械传动的精度分析 | 第92-93页 |
| 3．4 与大范围测量相适应的智能化快速扫描系统 | 第93-118页 |
| 3．4．1 扫描器件-压电陶瓷 | 第93-96页 |
| 3．4．2 探针制备工艺及质量检测 | 第96-99页 |
| 3．4．3 STM IPC-205B型机扫描和数据采集系统的设计和工程实现 | 第99-100页 |
| 3．4．4 STM IPC-205B型机工作参数的选择与优化分配 | 第100-101页 |
| 3．4．5 智能化的快速扫描电路的原理与设计 | 第101-106页 |
| 3．4．6 采用对数放大器的高线性度反馈控制回路 | 第106-118页 |
| 3．5 计算机工作站与三维图象实时处理系统 | 第118-132页 |
| 3．5．1 软件的组成部分 | 第120页 |
| 3．5．2 数据获取 | 第120-122页 |
| 3．5．3 智能控制的参数设置优化 | 第122-123页 |
| 3．5．4 图象的显示与保存 | 第123-125页 |
| 3．5．5 基于小波理论的三维图象重建及实时处理系统 | 第125-132页 |
| 4 STM IPC-205B型机的应用及相关研究成果 | 第132-151页 |
| 4．1 为STM在微机械加工中的实际应用奠定了技术基础 | 第132-133页 |
| 4．2 拓展了STM在材料科学中的应用研究领域 | 第133-136页 |
| 4．2．1 仪器分辨率和性能分析——对石墨的观察 | 第133-134页 |
| 4．2．2 表面物理中位错理论研究的新手段——对石墨表面位错现象的研究 | 第134页 |
| 4．2．3 纳米材料领域的应用（一）——对铁、镍纳米晶体和钴铂薄膜的观察 | 第134-135页 |
| 4．2．4 纳米材料领域的应用（二）——对磁流体纳米材料的观察 | 第135页 |
| 4．2．5 金属材料加工工艺研究中的应用——对金属材料表面微观形貌的观察 | 第135页 |
| 4．2．6 STM应用的崭新领域——代替AFM对绝缘材料的纳米粉体进行测量 | 第135页 |
| 4．2．7 对碳纳米管的观察 | 第135-136页 |
| 4．3 在医学和其它领域的应用研究成果 | 第136-151页 |
| 5 全文总结 | 第151-154页 |
| 致谢 | 第154-155页 |
| 参考文献 | 第155-158页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目和发表的论文 | 第158-159页 |
