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  • 學位論文

在鎢針上電泳奈米碳管及運用於掃描穿隧顯微術及製作點陣圖形之研究

Study of the Dielectrophoresis of Carbon Nanotubes on the Tungsten tip and its Application for Scanning tunneling microscopy and Making Micro scale Pattern

指導教授 : 呂助增
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摘要


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。

關鍵字

奈米碳管

並列摘要


無資料

並列關鍵字

Carbon Nanotube

參考文獻


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延伸閱讀