CHI900D/920D掃描電化學顯微鏡發(fā)明于1989年并獲得美國專屬。CHInstruments與University of Taxes at Austin的化學系的AllenJ.Bard教授合作實現(xiàn)了電化學掃描顯微鏡的儀器商品化，從而使得這一強有力的研究方法走進了更多的實驗室。

CHI900D/920D掃描電化學顯微鏡發(fā)明于1989年并獲得美國專屬。CHInstruments與University of Taxes at Austin的化學系的AllenJ.Bard教授合作實現(xiàn)了電化學掃描顯微鏡的儀器商品化，從而使得這一強有力的研究方法走進了更多的實驗室。
掃描電化學顯微鏡與掃描隧道顯微鏡(STM)的工作原理類似。但SECM測量的不是隧道電流，而是由化學物質氧化或還原給出的電化學電流。盡管SECM的分辨率較STM低，但SECM的樣品可以是導體，絕緣體或半導體，而STM只限于導體表面的測量。SECM除了能給出樣品表面的地形地貌外，還能提供豐富的化學信息。其可觀察表面的范圍也大得多。
在SECM的實驗中，探頭先移動到非常靠近樣品表面，然后在X-Y的平面上掃描。探頭是雙恒電位儀的di一個工作電極。如果樣品也是導體，則通常作為第二個工作電極。探頭的電位控制在由傳質過程控制的氧化或還原的電位。而樣品的電位被控制在其逆反應的電位。由于探頭很靠近樣品，探頭上的反應產(chǎn)物擴散到樣品表面又被反應成為原始反應物并回到探頭表面再作用，從而造成電流的增加。這被稱為＂正反饋＂方式。正反饋的程度取決于探頭和樣品間的距離。如果樣品是絕緣體，當探頭靠近樣品時，反應物到電極表面的擴散流量受到樣品的阻礙而造成電流的減少。這被稱為＂負反饋＂方式。負反饋的程度亦取決于探頭和樣品間的距離。探頭電流和探頭與導體或絕緣體樣品間的距離的關系可通過現(xiàn)有理論計算得到。
基于以上特性，SECM已在多個領域發(fā)現(xiàn)了許多應用。SECM能被用于觀察樣品表面的化學或生物活性分布，亞單分子層吸附的均勻性，測量快速異相電荷傳遞的速度，一級或二級隨后反應的速度，酶-中間體催化反應的動力學，膜中離子擴散，溶液/膜界面以及液/液界面的動力學過程。SECM還被用于單分子的檢測，酶和脫氧核糖核酸的成像，光合作用的研究，腐蝕研究，化學修飾電極膜厚的測量，納米級刻蝕，沉積和加工，等等。SECM的許多應用或是其他方法無法取代的，或是用其他方法很難實現(xiàn)的。

技術參數(shù)：

硬件參數(shù)指標

高分辨的三維定位裝置：
X，Y，Z分辨率：8nm(CHI900D)
1.6nm(CHI920D)
X，Y，Z移動距離：50mm

雙恒電位儀/恒電流儀:
電位范圍：±10V
槽壓:±13V
電流范圍:±250 mA 連續(xù)（兩個通道電流之和）, ±350 mA峰值
參比電極輸入阻抗:1x10¹²歐姆
三電極或四電極
靈敏度:1x10^-12-0.1A/V共12檔量程
電流測量分辨率:電流量程的0.0015%，低 0.3 fA

外部信號記錄通道
高數(shù)據(jù)采集速率:1MHz
模數(shù)轉換器分辨率:16位 

CV和LSV掃描速度:0.000001V/s-10,000V/s
電位掃描時電位增量：0.1mV@1,000V/s
CA和CC脈沖寬度:0.0001-1,000sec
CC可采用模擬積分器
CA和CC階躍次數(shù):1-320
DPV和NPV脈沖寬度:0.0001-10sec
SWV頻率:1-100KHz
ACV頻率:0.1-10KHz
SHACV頻率:0.1-5KHz
IMP頻率:0.00001-100,000Hz(在一定的阻抗范圍可達1MHz)
自動和手動iR降補償
低通濾波器覆蓋8個數(shù)量級的頻率范圍，自動或手動設置
RDE控制信號輸出
雙通道測量適用于CV,LSV,CA,DPV,NPV,SWV,i-t
Flash存儲器允許e-mail軟件更新
USB口通訊
循環(huán)伏安法數(shù)字模擬器(任意反應機理)
交流阻抗數(shù)字模擬器和擬合器
電解池控制輸出:通氮，攪拌，敲擊
大數(shù)據(jù)長度:256K-16384K點可選擇
儀器尺寸:兩個32cm(寬)x28cm(深)x12cm(高)
儀器重量:7kg 

實驗技術

掃描探頭技術：
表面成象處理(SPC)
探頭掃描曲線(PSC，X，Y，Z方向)
探頭逼近曲線(PAC)
掃描電化學顯微鏡(SECM)

電位掃描技術:
循環(huán)伏安法(CV)
線性掃描伏安法(LSV)
TAFEL圖(TAFEL)

電位階躍和脈沖技術:
計時電流法(CA)
計時電量法(CC)
階梯波伏安法(SCV)
差分脈沖伏安法(DPV)
常規(guī)脈沖伏安法(NPV)
差分常規(guī)脈沖伏安法(DNPV)
方波伏安法(SWV)

交流技術:
交流伏安法(ACV)
二次諧波交流伏安法(SHACV)
交流阻抗(IMP)
交流阻抗-電位(IMPE)
交流阻抗-時間(IMPT)

恒電流技術:
計時電位法(CP)
電流掃描計時電位法(CPCR)
多電流階躍(ISTEP)
電位溶出分析(PSA)

其它電化學測量技術:
時間-電流曲線(i-t)
差分脈沖安培法(DPA)
雙差分脈沖安培法(DDPA)
三脈沖安培法(TPA)
積分脈沖電流監(jiān)測(IPAD)
掃描-階躍混和方法(SSF)
多電位階躍(STEP)
流體力學調制伏安法(HMV)
控制電位電解庫侖法(BE)
電化學噪聲測量(ECN)
各種溶出伏安法
開路電位-時間曲線(OCPT)

CHI900D/920D掃描電化學顯微鏡主要特點：

CHI900D/920DSECM是CHI900C/920C的改進型。儀器由雙恒電位儀/恒電流儀，高分辨的三維定位裝置，和樣品／電解池架子組成。三維定位裝置采用步進電機(CHI900D)或者步進電機與壓電晶體的組合(CHI920D)，可允許50毫米的運行距離并達到納米的空間分辨。與CHI900B/910B采用的步進電機相比，新的步進電機的線性度和分辨率都明顯改善。步進電機移動平臺的分辨率可達4納米。這使得大部分SECM的應用可以僅用步進電機定位器(CHI900D)來實現(xiàn)。從而進一步降低了儀器的價格。在需要不斷調整定位器而達到電流控制或其它控制的情況下，可采用步進電機與壓電晶體閉環(huán)控制定位器的組合(CHI920D)。CHI920D的壓電晶體閉環(huán)控制定位器為XYZ三維空間。

 雙恒電儀集成了數(shù)字信號發(fā)生器和高分辨數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。電位范圍為±10V，電流范圍±250mA。儀器的噪聲極低，其電流測量可低于1pA。兩個工作電極的電位可單獨控制，也允許同步掃描或階躍。與CHI900B相比，CHI900D在保持低噪聲的條件下，速度大為提高。信號發(fā)生器的更新速率為10MHz，數(shù)據(jù)采集采用兩個同步16位高分辨低噪聲的模數(shù)轉換器，雙通道同時采樣的超高速率為1MHz。循環(huán)伏安法的掃描速度為1000V/s時，電位增量僅0.1mV，當掃描速度為5000V/s時，電位增量為1mV。儀器增加了交流測量方法，如交流阻抗的測量頻率可達1MHz，交流伏安法的頻率可達10KHz。CHI900D仍具備恒電流儀，正反饋iR降補償，用于旋轉電極轉速控制的模擬電壓輸出信號(0-10V)，外部信號輸入通道，以及一個16位高分辨高穩(wěn)定的電流偏置電路。

除了SECM成像以外，儀器還提供探頭掃描曲線，探頭逼近曲線和表面成像處理。探頭可沿X，Y，或Z的方向掃描，探頭和第二工作電極的電位可獨立控制并分別測量兩個通道的電流。當電流達到某一設定值時，探頭會停止掃描。探頭逼近表面時采用PID控制，可自動調節(jié)移動步長使得快速逼近但又避免探頭碰撞樣品表面。儀器的控制軟件是多用戶界面的視窗程序，十分友好易用。儀器的其他特點還包括靈活的實驗控制，數(shù)據(jù)分析，并集成了三維圖形。除了電流檢測方式，探頭的電位也能被檢測，從而允許用電位法做SECM。儀器還允許多種常規(guī)電化學測量方法。