STM/AFMによる層状物質基板上への超微細構造の作製

利用 STM/AFM 在层状材料基底上制造超精细结构

基本信息

批准号：
08750009
负责人：
上野啓司
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ファンデアワールス・エピタキシ-法によって作製された層状美質超薄膜表面に,走査型トンネル顕微鏡(STM)や原子間力顕微鏡(AFM)を用いて超微細加工を施し,更に加工位置への選択的成長による有機分子や金属原子等の微細構造形成を目指している。本年はまず,加工・選択成長の基板として必要なMoS_2基板上のGaSe薄膜の最適成長条件を求めた。の結果MoS_2基板表面をほぼ完全に覆うGeSe単層膜の形成に成功し,理想的な基板上での加工・選択成長実験が可能となった。次にMoS_2基表面を部分的にGaSe単層膜で覆った基板上そのC_<60>分子の成長実験を行い,基板温度180℃〜250℃程度の範囲内ではC_<60>分子がMoS_2基板上にのみ成長し,最小で20nm幅程度の超微細C_<60>領域が形成可能であることを見いだした。以上の結果を元に,MoS_2基板上GaSe単層膜を先ずAFMのカンチレバ-を用いて加工し,nmスケールのMoS_2露出領域を形成した後にC_<60>分子の成長を行い,加工した形状通りのC_<60>ナノ構造を形成することを試みた。AFM加工では,最小で幅7.5nm程度の溝を切削し,MoS_2表面を露出することに成功した。そこでC_<60>分子を基板温度180℃でAFM加工表面へ照射したところ,C_<60>分子はGaSe未被履のMoS_2露出領域のみならず,AFM加工により露出したMoS_2表面にも選択成長できることが確認された。現在他の分子,原子の選択成長の実験を進めている。

本研究中，我们利用扫描隧道显微镜（STM）或原子力显微镜（AFM）对范德华外延法制备的层状美观的超薄膜表面进行超微细加工，并进一步研究了加工过程我们的目标是通过选择性生长形成有机分子、金属原子等的微观结构。今年，我们首先确定了MoS_2衬底上GaSe薄膜的最佳生长条件，这是加工和选择性生长衬底所必需的。结果，我们成功地形成了几乎完全覆盖MoS_2衬底表面的GeSe单层薄膜，使得在理想衬底上进行加工和选择性生长实验成为可能。接下来，我们在MoS_2基表面部分覆盖有GaSe单层膜的衬底上进行了C_<60>分子的生长实验，发现可以形成最小宽度约为20μm的超细C_<60>区域。 nm仅在顶部生长。基于上述结果，我们首先使用AFM悬臂在MoS_2衬底上加工GaSe单层薄膜，形成纳米级MoS_2暴露区域，然后生长C_<60>分子以符合加工后的形状。形成C_<60>纳米结构。 AFM 处理成功地切割出最小宽度约为 7.5 nm 的凹槽并暴露出 MoS_2 表面。因此，当在180℃的基板温度下将C_<60>分子照射到AFM处理表面上时，发现C_<60>分子不仅可以在GaSe未被覆盖的MoS_2的暴露区域中选择性生长，而且在 AFM 处理暴露的 MoS_2 表面上也得到了证实。我们目前正在进行其他分子和原子选择性生长的实验。