簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
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：144  下載：12 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 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

    [1] 張慶瑞,“學界科專紮根佈局奈米資訊儲存競爭力-資料儲存的米
    極限”,技術尖兵,Vol.136,2005年4月
    [2]P.Vettiger,G. Cross, M. Despont, U. Drechsler, U. Drechsier, B. Gotsmann, W. Haberle, M. A. Lantz, H. E. Rothuizen,R.Stutz and G. Binnig . The "Millipede"- Nanotechnology Entering Data Storage. in IEEE Transactions on Nanotechnology,Vol. 1, No. 1, pages 39-55; March 2002.
    [3] P. Vettiger, G. Cross, M. Despont, U. Drechsler, U. Dig, B. Gotsmann,

    W. Herle, M. A. Lantz, H. E. Rothuizen, R. The "Millipede"-Nanotec-

    hnology Entering Data Storage. Stutz and G. Binnig in IEEE Transac-

    tions on Nanotechnology, Vol. 1, No. 1, pages 39-55; March (2002).
    [4] 費帝格（Peter Vettiger）, “奈米硬碟粉墨登場”,科學人雜誌,2003
    年3月
    [5] Department of Chemical ; Bio and Materials Engineering ; Arizona S-
    tate University .A simple and low-cost technique for electroless depo-
    sition of chalcogenide thin films. Semicond. Sci. Technol. (1994)123-
    4-1241.
    [6] J. Y. Leong and J. H. Yee, Appl. Phys. Lett. 35, 601 ~1979

    [7] IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 40, NO. 1,

    168(2005).
    [8] Sakamoto, T.; Sunamura, H.; Kawaura, H.; Hasegawa, T.;Nakayama,
    T.; Aono, M. Nanometer-scale switches using copper sulfide. Applied
    Physics Letters, Volume 82, Issue 18, pp. 3032-3034 (2003).
    [9] Kaeriyama, S.; Sakamoto, T.; Sunamura, H.; Mizuno, M.; Kawaura,
    H.; Hasegawa, T.; Terabe, K.; Nakayama, T.; Aono, M. A nonvolatile
    programmable solid-electrolyte nanometer switch . Solid - State
    Circuits ,IEEE Journal ofVolume 40, Issue 1, Jan. 2005 Page(s):168
    - 176.
    [10] NT-MDT Scanning Probe Microscope : SMENA-STM Instruction

    MANUAL.

    [11]傅祖怡 ; 張金群,” Transformation of cluster shape for Co adat-
    oms on Si(111)7×7 surfaces “, 國立台灣師範大學物理研究所碩士
    論文 ,中華民國九十三年六月.
    [12]D. Simon, C. Perrin, and J. Bardolle, “Study of the contamination

    of contact materials silver, copper and silver copper (90-10) alloys,”

    in Proc. 12th Int. Conf. on Electric Contacts Phenomena and the 30th

    Holm Conf. on Electrical Contacts, Chicago, 1984, pp.391 -395.

    [13] Chii-Rong Yang ,“Principles and Application of Micro-Electro-Mec-

    hanical system”, National Taiwan Normal University Prof. 2003.

    [14]開 物;范綱維,”銅鋁二元系合金之高溫腐蝕行為研究”,國立
    海洋大學材料工程研究所, 中華民國九十一年六月.

    QR CODE