Method Article

C problama 84 Taramalı Uç Mikroskobu ve Molecular Dynamics Kullanarak Si Maddesini Gömülü

DOI:

10.3791/54235

⸱

September 28th, 2016

 ,  ,  ,  , 
1Department of Physics and Institute of Nanoscience, National Chung Hsing University, 2Metallurgy Section, Materials & Electro-Optics Research Division, National Chung-Shan Institute of Science and Technology, 3National Center for High-Performance Computing

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu makale, nanoölçümler ve moleküler dinamik simülasyon ile incelenen ve doğrulanan bir fulleren Si substratının nanomalzeme üretimini bildirmektedir.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, bir dizi tasarlanmış Cı 84 Si substratı Gömülü bir ultra yüksek vakum odası içinde kontrollü bir kendi kendine montaj yöntemi kullanılarak imal bildirir. C 84 özellikleri, bu tür atom çözünürlüklü topoğrafya, devletlerin yerel elektronik yoğunluk, bant boşluk enerjisine, saha emisyon özelliklerinin, nanomekanik sertliği ve yüzey manyetizma olarak, Si yüzey Gömülü ultra altında yüzey analiz teknikleri kullanarak çeşitli incelendi yüksek vakum (UHV) koşullarının yanı sıra bir atmosfer sistemi. Deneysel sonuçlar C 84 yüksek tekdüzelik Si yüzey kontrollü bir öz-montaj nanoteknoloji mekanizmasını kullanarak, kesme aletleri alan emisyon ekran (FED), optoelektronik cihaz imalat, MEMS uygulanmasında önemli bir gelişmeyi temsil fabrikasyon Gömülü ve çabaları göstermek karbür yarı iletkenler için uygun bir yedek bulmak için. Yarı deneysel potansiyeli olan moleküler dinamik (MD) yöntemi olabilir bC 84 nanoindentation incelemek için kullanılan e Si substrat Gömülü. MD simülasyonunu yapmak için ayrıntılı bir açıklama sunulmuştur. Böyle girinti kuvveti, Young modülü, yüzey sertliği, atom stres ve atomik suşu olarak MD simülasyon mekanik analiz üzerine kapsamlı bir çalışma için ayrıntılar yer almaktadır. girinti modeli atom stres ve von Mises-gerinme dağılımları atomlarla düzeyde zaman değerlendirme ile deformasyon mekanizmasını izlemek için hesaplanabilir.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fulleren moleküller ve nedeniyle mükemmel yapısal özellikler, elektronik iletkenlik, mekanik mukavemet ve kimyasal özellikleri 1-4'e de nano arasındaki ayırt edici ihtiva kompozit malzemeler. Bu malzemeler elektronik, bilgisayar, yakıt hücresi teknolojisi, güneş pilleri ve saha emisyon teknolojisi 5,6 gibi alanlarda, bir dizi son derece yararlı olduğu kanıtlanmıştır.

Bu malzemeler arasında, silisyum karbür (SiC) nanoparçacık kompozitler, geniş bant boşluğu, yüksek ısı iletkenliği ve istikrar, yüksek elektrik arıza yeteneği, ve kimyasal eylemsizlik özellikle dikkat sayesinde aldık. Bu faydalar optoelektronik cihaz....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

NOT: Kağıt, bir yarı iletken alt-tabaka yüzeyi üzerinde bir kendi kendini monte fulleren dizisinin oluşturulmasında kullanılan yöntem açıklar. Özel olarak, yüksek olduğu kadar mikro elektro mekanik sistemlerin (MEMS) ve yüksek sıcaklık, yüksek güçlü optoelektronik aygıtlar, uygulamalar bir alan vericisi veya alt-tabaka olarak kullanım için fulleren gömülü silikon alt-tabakanın hazırlanması için yeni bir yöntem mevcut -Frekans cihazları 9-13.

1. Fabrikasyon altıgen kapalı ambalajlı (HCP) overlayer C 84 Si Yüzey üzerinde

  1. Temiz Si ​​(111) Maddesini hazırlayın
    1. alt-tabakanın yüzeyinden oksit tabakası v....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

. Düzensiz Si (111) yüzeyi üzerinde Cı 84 moleküllerinin bir tek-tabakalı Şekil 1, bir UHV odasında kontrollü kendini montaj işlemi kullanılarak imal içerisinde değişik derecelerde UHV-STM tarafından ölçülen topografik görüntüleri bir dizi gösterilmektedir: (a) 0.01 mL, (b) 0.2 mL, (c) 0.7 mi, ve (d) 0.9 ml. C 84 gömülü Si substrat elektronik ve optik özellikleri aynı zamanda STM ve PL (Şekil 2) gibi yüzey analiz teknikleri, çeşitli kullanılarak incelenmiştir. Elde.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada, (Şekil 1), yeni bir tavlama işlemi ile Si alt-tabaka üzerinde Cı 84 bir kendi kendine bir araya tek tabaka imalat göstermektedir. Bu işlem, nanopartikül gömülü iletken yüzeyler başka türlü hazırlamak için de kullanılabilir. C 84 Si substrat UHV-STM (Şekil 2), saha emisyon spektrometresi, foto-ışıldama spektroskopisi, MFM ve SQUID (Şekil 3) kullanılarak atomik ölçekte karakterize edildi Gömülü.

Cı

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, MOST-102-2923-E-492- 001-MY3 (W. J. Lee) ve NSC-102- 2112-M-005-003-MY3 (M. S. Ho) Sözleşme No'ları kapsamında bu araştırmaya verdikleri mali destek için Tayvan Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'na teşekkür eder. Tayvan Yüksek Performanslı Bilgi İşlem'in bu araştırmayı kolaylaştırmak için büyük bilgi işlem kaynakları sağlama konusundaki desteği de minnetle kabul edilmektedir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Silikon gofretSi(111). Tip/Katkı Maddesi: P/Bor; Direnç: 0.05-0.1 Ohm & # 183; cm
Karbon, C < alt > 84 < / alt >Efsane YıldızC < alt > 84 < / alt> toz,% 98
Hidroklorik asitSigma-Aldrich84422RCA,% 37
AmonyumChoneye Saf KimyasalRCA,% 25
Hidrojen peroksitChoneye Saf KimyasalRCA,% 35
AzotNi Ni Havayüksek basınçlı şişe,% 95
TungstenNilaco461327teli, çap 0,3 mm, uç
Sodyum hidroksitUCW85765aşındırma Uç için tungsten tel
AsetonMarcon İnce Kimyasallar99920sıvı kromatografisi ve UV spektrofotometrisi için uygun
MetanolMarcon Fine Chemicals64837sıvı kromatografisi için uygun ve UV-spektrofotometri
UHV-SPMJEOL LtdJSPM-4500AUltra Yüksek Vakumlu Taramalı Tünel Açma Mikroskobu ve Ultra Yüksek Vakumlu Atomik Kuvvet Mikroskobu
Güç kaynağıKeithley237Yüksek Gerilim Kaynak Ölçüm Ünitesi
SQUIDQuantum desighMPMS-7Manyetik alan kuvveti: ± 7.0 Tesla, Sıcaklık aralığı: 2– 400 K, Manyetik-dipol aralığı: 5  &zamanlar;   10-7 – 300 emu
ALPSUlusal Yüksek Performanslı Bilgi İşlem Merkezi, TayvanGelişmiş Büyük Ölçekli Paralel Süper Küme, 177Tflops; 25.600 CPU çekirdeği; 73.728 GB RAM; 1.074 TB depolama

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kroto, H. W., Heath, J. R., O'Brien, S. C., Curl, R. F., Smalley, R. E. C60: Buckminsterfullerene. Nature. 318, 162-163 (1985).
  2. Zhu, Z. P., Gu, Y. D. Structure of carbon caps and formation of fullerenes. Carbon. 34, 173-178 (1996).
  3. Margadonna, S., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

C84 embedded Si substrateScanning Probe MicroscopyMolecular Dynamics simulationUltrahigh vacuum conditionsField emission propertiesNanomechanical stiffnessSurface magnetism analysisAtomic resolution topographyBand gap energy measurementPhotoluminescence spectrum analysis

Related Articles