學位論文

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氧電漿表面處理對少層數二硫化鉬表面特性的影響
(2023) 張乃勻; Chang, Nai-Yun
二硫化鉬由於其優異的光學、電性、以及磨潤性質，在未來的微米或奈米機電系統中，有著極大的應用潛力。在製作奈米元件的過程中，氧電漿表面處理是一種常用的表面處理方法。因此，了解氧電漿表面處理對二硫化鉬表面性質的影響是很重要的。在我們的研究中，我們使用了原子力顯微鏡研究化學氣相沉積法所製備出的少層數二硫化鉬經過不同氧電漿表面處理時間後，其表面形貌、表面摩擦力和表面吸附力隨電漿處理時間的變化。我們並藉由拉曼光譜和X射線光電子能譜來觀察二硫化鉬在經過氧電漿表面處理後，其晶格結構的變化與表面氧化的程度。我們發現原子力顯微鏡的探針與二硫化鉬表面間的表面摩擦力和表面吸附力會先隨著氧電漿表面處理時間增加而增加，原因是因為二硫化鉬表面經過氧電漿表面處理後，會產生硫缺陷，因此可能將環境中的水分吸引到二硫化鉬的表面上，使得針尖與樣品表面間形成奈米級水橋，導致表面吸附力量值增加。然而，在經過較長的氧電漿表面處理後，我們所量測到的二硫化鉬表面摩擦力和表面吸附力突然降低。這歸因於二硫化鉬表面上開始形成三氧化鉬，並且會出現多個明顯的裂縫和奈米捲，導致二硫化鉬表面變的十分粗糙。這種粗糙的表面將導致針尖與樣品表面間的有效接觸面積減小，因此造成我們量測到的表面摩擦力和表面吸附力較小。藉由我們的實驗結果可以知道，在元件製造過程中使用的氧電漿表面處理技術，在不同氧電漿處理的時間下，二硫化鉬的表面形貌及奈米磨潤特性都會發生變化。我們的實驗結果將可能應用在製做微奈米機電系統的過程中。
因奈米級侷限水膜誘發電洞摻雜的單層石墨烯於二氧化矽基板表面的奈米級摩擦力學之特性
(2019) 朱恩德; Chu, En-De
我們研究了因奈米級侷限水膜誘發電洞摻雜的單層石墨烯於二氧化矽基板表面的奈米級摩擦力學性質。我們利用原子力顯微鏡量測電洞摻雜的表面電位以及表面摩擦大小時，並且在表面電位圖與摩擦訊號圖觀察到因奈米級水膜存在而形成的多邊形區域，而且多邊形區域比其四周區域擁有較高的表面電位以及較大的摩擦訊號。存在於單層石墨烯與二氧化矽基板間的的奈米級水膜會使單層石墨烯的電洞摻雜效應，因而產生帶正電且親水性的表面。而親水性的表面則有利於大氣中水分子吸附。因此，當我們在量測摩擦力過程時，針尖與單層石墨烯表面間有奈米級毛細水橋的形成，導致表面的摩擦力與表面吸附力的增加。此外，由於不同表面的濕潤性質，我們分別在多邊形區域內外發現摩擦力對速率關係呈現正相關與負相關。未來，我們若是能調控單層石墨烯與粗糙二氧化矽基板之間奈米級水膜的數量或是液體分子的極性，則可進一步操控單層石墨烯表面摩擦特性。我們的實驗結果將可能應用於微奈米機電系統中的元件中。
Nanoscale Investigation of the Mechanical and Electrical Properties of Polyaniline/Graphene Oxide Composite thin Films Fabricated by Physical Mixture Method
(2020) 龍友翰; Jan Sebastian Dominic Rodriguez
N/A

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