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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:白順元
研究生(外文):Shun-Yuan Pai
論文名稱:用掃描穿隧顯微術觀察硫醇在金(111)面上的有序結構
論文名稱(外文):STM observation of ordered structures on alkanethiols/Au(111) surfaces
指導教授:羅榮立
指導教授(外文):Rong-Li Lo
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:50
中文關鍵詞:掃描穿隧顯微術金(111)硫醇
外文關鍵詞:STMAu(111)alkanethiols
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我們的實驗使用Au(111)單晶與金球的Au(111)以浸泡CH3(CH2)7SH與CH3(CH2)11SH溶液的方式,吸附上CH3(CH2)7SH與CH3(CH2)11SH的自我組裝分子薄膜。使用STM觀察的結果,表面呈現很密集的約2.5�眵`的黑色坑洞與約1.0�眵`的黑色的網狀分布,且可以發現( )R30o與c(4 2)的結構,與文獻上所報導的一致。在黑色坑洞中存在有序的分子排列,因此黑色坑洞為單原子層的凹陷。隨著浸泡硫醇溶液時間的增加,黑色坑洞的密度也跟著增加,單晶與金球均可以得到同樣的結果。此外,在實驗中也發現到,我們用穿隧阻抗較大或穿隧電流較小時,可以得到解析度較好的STM影像。
By immersion into octanethiol (CH3(CH2)7SH) and dodecanethiol (CH3(CH2)11SH) solutions, self-assembled monolayers (SAMs) of molecules are observed to form on both types of Au(111), single crystal and surface on flame-annealed gold ball, by scanning tunneling microscopy (STM). These ordered structures are consisted of dark pits, 2.5�� in depth, )R30o and c(4 2) superlattices, and dark mesh, 1.0�� in depth, between them. SAMs are also observed in the dark pits. Thus, the dark pits are confirmed to be craters of monatomic layer in depth. All these observations are consistent with the reports in literature. The density of dark pits are found to increase with immersion time on both types of Au(111) surfaces. The structures of SAMs can be well resolved by STM only when higher tunneling impedances or lower tunneling currents are applied.
目錄
第一章 緒論…………………………………………………………………………1
1.1前言……………………………………………………………………..1
1.2研究動機………………………………………………………………..3
1.3 Au(111) herringbone重構………………………………………………3
1.4 自我組裝分子薄膜(SAMs)……………………………………………4
1.5 Alkanethiols on Au(111)………………………………………………...5
1.6結構……………………………………………………………………..7
1.6.1低覆蓋相(lower-coverage phase)……………………………………..7
1.6.2全覆蓋相( full-coverage phase)………………………………………9
第二章 儀器原理……………………………………………………………..……15
2.1掃描穿隧顯微術基本原理……………………………………………15
2.2掃描穿隧顯微術的取像方式…………………………………………18
第三章 儀器介紹與實驗步驟……………………………………………………..20
3.1 STM儀器架構………………………………………………………...20
3.2實驗儀器………………………………………………………………22
3.2.1大氣下……………………………………………………………….22
3.2.2真空中……………………………………………………………….23
3.3 sample與探針的製備…………………………………………………24
3.3.1 Substrate的製備……………………………………………………..24
3.3.3探針的製備……………………………………………………...…..25
3.3.4實驗中所使用到的化學藥品……………………………………….27
3.3.5實驗中所使用到的其他材料與設備……………………………….27
3.4實驗步驟……………………………………………...……………….28
3.4.1單晶與金球浸泡alkanethiols溶液後表面的吸附情形……………28
3.4.2單晶與金球依浸泡時間不同表面形貌的變化情形…………...…..28
第四章 結果與討論………………………………………………………………..30
4.1單晶與金球浸泡alkanethiols溶液後表面的吸附情形…………...….30
4.2 ( )R30o與c(4 2) superlattice的討論………………………..33
4.3單晶與金球依浸泡時間不同表面形貌的變化情形…………...…….37
4.4黑色坑洞成長機制的討論……………………………………………43
4.5 SAMs低覆蓋相的討論………………………..……………….……..45
4.6 Low tunneling current的討論…………………………………………45
第五章 結論………………………………………………………………………..48
參考文獻……………………………………………………………………………..49
參考文獻
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