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研究生： 吳明福
論文名稱： 非接觸式奈米開關的研究-利用掃描式穿隧電流顯微鏡及硫化亞銅薄膜
Non-contact nanometer-scale switch using scanning tunneling microscopy and copper sulfide film
指導教授： 張秋男
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 光電工程研究所
Graduate Institute of Electro-Optical Engineering
論文出版年： 2007
畢業學年度： 95
語文別： 中文
論文頁數： 79
中文關鍵詞： 掃描式穿隧電流顯微鏡 、硫化亞銅薄膜
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：133  下載：12 
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    • 本實驗利用電解方法將Cu薄膜表面硫化形成Cu2S薄膜，製作出(Cu2S/Cu /Si wafer) 雙層薄膜的結構。藉由STM探針針尖的穿隧電流與Cu2S 薄膜之間發生電化學反應，使在Cu2S 薄膜中銅離子會產生氧化與還原變化，而使穿隧電流產生開｢1｣和關｢0｣的動作。本論文將此開關的特性測出來並加以討論。
    我們發現在50nm的針尖上施加正負0.5 V時，電解 4 分鐘條件所製成的Cu2S薄膜銅離子完全”完全”還原及氧化的反應時間最快；”完全”還原之反應時間為1.12 s，所測量電流值為- 52 nA，銅”完全”氧化之反應時間為1.18 s，所測量電流值為 0 nA。

    摘要 ……………………………………………………………………Ⅰ 誌謝 ……………………………………………………………………Ⅱ 目錄 ……………………………………………………………………Ⅲ 圖目錄 …………………………………………………………………Ⅴ 表目錄 …………………………………………………………………Ⅹ 第一章、簡介……………………………………………………………1 1-1 前言 ……………………………………………………………1 1-2 研究動機 ………………………………………………………4 第二章、研究構想與原理介紹…………………………………………10 2-1 利用STM 探針來從事雙層薄膜結構研究構想………………10 2-2 利用STM 探針開關機制的工作原理 ……………………… 14 第三章、實驗樣品製備及實驗方法與步驟………………………… 18 3-1 STM探針製備 ……………………………………………… 18 3-1-1 STM探針製備之方法……………………………… 18 3-1-2 STM探針檢測………………………………………… 22 3-2 Cu2S (硫化亞銅)薄膜製備 ………………………………… 24 3-2-1 Cu2S (硫化亞銅)薄膜製備之方法…………………… 24 3-2-2 電解法製作薄膜及儲存結構……………………… 30 3-3 雙層薄膜結構特性研究方法與步驟…………………………34 3-3-1 儀器簡介…………………………………………… 34 3-3-2 雙層薄膜(Cu2S/Cu)性質的研究…………………… 42 第四章、實驗結果分析 …………………………………………… 46 4-1雙層薄膜結構的開關性質分析…………………………… 46 4-1-1 雙層薄膜結構電解條件…………………………… 46 4-1-2 探討不同電鍍條件與電化學反應過程之關係………47 4-1-3 探討STM針尖大小對於樣品A反應過程時間 之關係…………………………………………………55 4-1-4 探討不同的電壓與銅離子”完全”還原之時間……57 4-1-5 探討不同的電壓與銅離子”完全”氧化之時間……62 4-2雙層薄膜結構電解製程條件的極限 ………………………67 第五章、結論與未來方向 …………………………………………… 75 參考文獻 ………………………………………………………………77

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