在本實驗中利用介電電泳法分別將表面附有SDS的單壁奈米碳管(SWCNT)和多壁奈米碳管(MWCNT)電泳於鎢針針尖上面；藉由奈米碳管所擁有的細長和具有彈性的特性，在鎢針上面的碳管束可以做為微探針使用，藉此改善掃描式穿隧顯微鏡系統中所使用探針的問題。
本研究在電泳單壁奈米碳管時，可以利用改變外加交流電壓去改變碳管束的長度，當外加交流電壓增大時所電泳出來得碳管束長度也隨之增加，但多壁奈米碳管由於較為破碎故無法有較長碳管束的產生；而我們即可用此方法去選擇我們所想要的碳管束長度以應付各種不同的實驗狀況。例如我們在本實驗中製作氧化點陣時為了讓碳管束具有彈性而選擇使用較長的碳管束；而在將碳管束當作探針掃穿隧式掃描顯微鏡得探針時為避免晃動而使用較短的碳管束。
之後本實驗利用自製的探針藉由場致氧化效應方法在氮化矽薄膜基板上進行製作微結構。結果顯示有碳管束的鎢針可以製作出較微小的微結構，所產生的氧化點陣點較小；而使用較長碳管束的探針也較為耐磨損。
此外我們也利用所製作吸附有奈米碳管的鎢針當作掃描式穿隧顯微鏡的探針，利用此探針去掃描HOPG的原子結構，而藉由奈米碳管細長的特性及良好的導電性，我們發現吸附有奈米碳管的鎢針所掃描的原子結構圖解析度較鎢針所得到的原子結構圖解析度佳，而多壁奈米碳管束由於導電性較單壁奈米碳管束佳，所得到的原子結構圖也較佳；而掃描完後碳管束仍然在鎢針上面，可知奈米碳管針除了在上層鍍上一層金屬薄膜可以增加其韌性外，也可簡易的利用SDS可以將碳管束牢固的吸附於鎢針上頭。
之後我們試著將吸附有碳管束的鎢針靜置數日後再使用，碳管探針仍可使用並能夠重複的使用，並且在碳管束脫落之前解析度並無太大的變化。

摘要 3
致謝 4
第一章 7
1-1奈米碳管發現和簡介 7
1-2奈米碳管基本結構 8
1-3奈米碳管的電性結構 12
1-4奈米碳管之應用 14
第二章實驗原理 16
2-1介電電泳法原理 16
2-2原子力掃描顯微鏡(AFM) 20
2-3穿隧式掃描顯微鏡(STM) 25
2-4掃描式電子顯微鏡(SEM) 28
2-5微調系統 31
2-6電場輔助氧化物結構成長機制 33
2-7高定向性石墨(HOPG)結構 35
第三章實驗步驟 36
3-1實驗流程圖 36
3-2鎢針製作 37
3-3製備碳管溶液 39
3-4介電電泳法 42
3-5製作點陣圖形 44
第四章實驗結果和討論 49
4-1利用介電電泳法電泳奈米碳管 49
4-1-1電泳單壁奈米碳管 50
4-1-2電泳多壁奈米碳管 53
4-2製作點陣圖形結果比較 53
4-2-1矽晶片上成長點陣圖形 55
4-2-2氮化矽薄膜矽晶片上成長點陣圖形 63
4-3用穿隧式電子顯微鏡掃HOPG之比較 68
4-3-1用鎢針當探針掃HOPG 68
4-3-2用鎢針上有單壁奈米碳管當探針掃HOPG 72
4-3-3用鎢針上有多壁奈米碳管當探針掃HOPG 76
第五章結果結論 84
第六章參考文獻 86
附錄一 87

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