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| 掃描電化學顯微鏡 |
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掃描電化學顯微鏡(Scanning Electrochemical Microscopy, SECM)是顯微鏡的一種。基於電化學原理工作，可測量微區內物質氧化或還原所給出的電化學電流。利用驅動非常小的電極（探針）在靠近樣品處進行掃描，樣品可以是導體、絕緣體或半導體，從而獲得對應的微區電化學和相關信息，可達到的最高分辨率約為幾十納米。
簡介
掃描電化學顯微鏡（縮寫SECM）基於電化學原理工作，可測量微區內物質氧化或還原所給出的電化學電流。
利用驅動非常小的電極（探針）在靠近樣品處進行掃描，樣品可以是導體、絕緣體或半導體，從而獲得對應的微區電化學和相關信息，可達到的最高分辨率約為幾十納米。
工作原理
SECM的一般工作原理是:當探針(常為超微圓盤電極，UMDE)與基底同時浸入含有電活性物質 O的溶液中,在探針上施加電位(ET)使發生還原反應。當探針靠近導電基底時,其電位控制在氧化電位，則基底產物可擴散回探針表面使探針電流增大；探針離樣品的距離越近，電流就越大。這個過程則被稱為「正反饋」。當探針靠近絕緣基底表面時，本體溶液中O組分向探針的擴散受到基底的阻礙，故探針電流減小；且越接近樣品，iT越小。這個過程常被稱作「負反饋」。
通常SECM工作時採用電流法。固定探針與基底間距對基底進行二維掃描時，探針上電流變化將提供基底的形貌和相應的電化學信息。SECM也可工作於「恆電流」狀態，即恆定探針電流，檢測探針z向位置變化以實現成像過程。SECM的分辨率主要取決於探針的尺寸和形狀及探針與基底間距(d)能夠做出小而平的超微盤電極是提高分辨率的關鍵所在，且足夠小的d與a能夠較快獲得探針穩態電流，同時要求絕緣層要薄，減小探針周圍的歸一化屏蔽層尺寸RG(RG=r/a，r為探針尖端半徑)值，以獲得更大的探針電流響應，儘可能保持探針端面與基底的平行，以正確反映基底形貌信息。
通常SECM工作時採用電流法，SECM也可工作於「恆電流」狀態，即恆定探針電流，檢測探針z向位置變化以實現成像過程。也可採用離子選擇性電極進行電位法實驗。
服務範圍
可用於研究導體和絕緣體基底表面的幾何形貌；固/液、液/液界面的氧化還原活性；分辨不均勻電極表面的電化學活性；研究微區電化學動力學、研究生物過程及對材料進行微加工。
應用領域
（1）SECM最初被用於電極與電解質間界面的研究。如：探測表面形貌圖，對材料進行微加工，進行電化學動力學研究。而最後一項又包括探測電極的反應活性，異相電子轉移動力學，半導體的氧化還原過程，聚合物修飾電極形成過程的研究等。
（2）SECM用於電化學腐蝕現象的研究。
（3）SECM用於絕緣體的吸附/脫附現象和溶解過程的研究。
（4）隨着SECM研究的深入，它所研究的界面和過程的種類也大大增加，如 液/液界面，液/氣界面，液/固界面以及重要的生物過程。
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其結構類似於電化學掃描隧道顯微鏡（ECSTM），但在SECM中，樣品被放置在電化學池中，探針配有電極，樣品電極，對電極和參比電極它由兩個電極和一個雙恆電位儀組成，用於檢測和控制每個電極信號。它探針和在ECSTM樣品表面之間流動的隧道電流檢測以及利用所述探針電極和所述樣品表面上，而是SECM之間的電化學反應由於法拉第電流點來檢測和利用不同的 。SECM探針使用直徑大於ECSTM探針直徑的鉑電極或微量移液器，因此與ECSTM不同，後者已實現原子分辨率，SECM分辨率是作為探針的電極尖端的尖端。原則上，分辨率不達到ECSTM，因為它取決於直徑。
由於SECM探針和樣品表面之間發生電化學反應而產生的法拉第電流的穩態電流為穩態電流i，反應中涉及的電子數n，法拉第常數 F，擴散係數 D和反應性物質的濃度c當探測電極的半徑為a時，以下等式成立。[1]