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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 理學院
  3. 化學系
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor陳俊顯
dc.contributor.authorMiao-Ling Tsaien
dc.contributor.author蔡妙伶zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-15T05:26:06Z-
dc.date.available2015-07-20
dc.date.copyright2010-07-20
dc.date.issued2010
dc.date.submitted2010-07-15
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/46731-
dc.description.abstract掃描式穿隧顯微術斷裂接合法(scanning tunneling microscopy break junction, STM BJ )是常用來量測單分子電性的方法,需重覆以探針對表面進行上千次的撞拉動作,以獲得大量的單分子導電訊號進行統計。又因撞拉為動態的過程,使得分子架接於電極兩端的時間極為短暫(ms),而無法長時間觀測同一單分子的導電值。因此該實驗所統計出的單分子導電值,所代表的是各個同類分子在不同時間下所呈現的導電性之集合結果,而不是來自於同一分子的電性表現。
因此,本論文研究方向是建構出一個能夠長時間穩定量測單分子電性的方法,主要特性是維持分子接點的穩定性,進而獲取單分子在導電性上所呈現的資訊。針對亞甲基個數為六及八的飽和烷雙硫醇分子做探討,在金探針與金表面間施加固定偏壓,透過手調式作用力控制器(PicoAngler)使金探針接觸分子膜,藉由PicoAngler固定探針與分子間的作用力變化,以維持分子與電極的間距,穩定此分子接點,進而長時間量測單分子導電值。相較於STM BJ,此方法除了能穩定且長時間(數十秒)進行單分子電性的量測,更可藉由少次的量測結果,解析出單一分子的電性表現。
zh_TW
dc.description.abstractThe ultimate goal of molecular electronics is the construction of electronic circuit devices from individual molecules and the electron transport through single molecules is crucial to molecular devices. The factors that influence electron transport depend not only on molecules themself but also the detail of molecule-electrode contacts. The latter is considered to be the least controllable aspect of experiments would cause conductance variability due to the contact geometry in molecular junctions. In the scanning tunneling microscopy break junction (STM BJ) method, continuous tip retraction would lead to contact conformation changes, we try to establish a stable contact between the molecule and metal probes and ensure that not the properties of an ensemble but a single molecule are been found. The results presented here is the studies of the single molecular conductance for the self-assembled monolayers (SAMs) of hexanedithiol and octanedithiol (SH-(CH2)n-HS, n=6 and 8) molecules onto Au electrodes by the conductive atomic force microscopy and the PicoAngler. By utilizing the PicoAngler with a force-feedback knob for manual control of the fixed tip-substrate spacing, which can stabilize the molecular junction, our method can not only construct the conductance histogram without the preselection process, but also receive the experimental results similar to the previous reports.en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-15T05:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2010
en
dc.description.tableofcontents中文摘要 I
英文摘要 II
總目錄 III
圖目錄 V
表目錄 V
1 第一章 緒論 1
1-1 前言與背景介紹 1
1-2 量測單分子導電性的技術 4
1-2-1 掃描式穿隧能譜 5
1-2-2 機械式控制斷裂接合法 9
1-2-3 導電式原子力顯微鏡 12
1-2-4 掃描式穿隧顯微鏡斷裂接合法 18
1-2-5 導電式原子力顯微鏡斷裂接合法 23
1-3 單分子電性的典型系統 34
1-4 研究動機及目的 35
2 第二章 實驗部份 36
2-1 實驗藥品及耗材 36
2-2 實驗儀器及耗材 38
2-3 實驗流程 39
2-3-1 金基材的製備 39
2-3-2 金探針的製備 39
2-3-3 測試探針導電狀態 40
2-3-4 探針力常數校正 41
2-3-5 AFM測量分子間作用力的工作原理 43
2-3-6 手調式作用力控制器工作原理 46
2-3-7 製備自組裝單層膜 49
2-3-8 實驗步驟 50
3 第三章 結果與討論 55
3-1 自組裝飽和烷雙硫醇分子膜之導電性量測—連續撞拉模式 55
3-2 自組裝飽和烷雙硫醇分子膜之導電性量測—控制模式 60
3-3 自組裝飽和烷雙硫醇分子膜之導電性量測—I-V 曲線 62
4 第四章 結論 65
5 第五章 參考文獻 66
圖目錄
圖1-1、以STM量測p-xylene-α-α’-dithiol分子導電性之示意圖 6
圖1-2、由STM影像,選定不同位置量測之I-V曲線圖 7
圖1-3、MCBJ裝置示意圖及量測過程流程圖 10
圖1-4、以C-AFM量測單分子導電值之示意圖 13
圖1-5、以C-AFM量測金奈米粒子與分子結合之導電值 15
圖1-6、以C-AFM同時觀測分子之電流與力學訊號 17
圖1-7、觀測金原子線的斷裂過程及導電值量測 18
圖1-8、以STM BJ測量單分子導電值之示意圖及實驗結果 20
圖1-9、以STM的I(t)技術量測單分子導電性之示意圖及統計結果 22
圖1-10、正辛烷雙硫醇分子與電極間不同鍵結位向之示意圖及相對應之導電直方圖 27
圖1-11、以AFM進行奈米蝕刻之示意圖 28
圖1-12、以C-AFM BJ技術量測單分子導電性之示意圖 30
圖1-13、以C-AFM BJ測量單分子導電值之實驗結果 31
圖1-14、以C-AFM BJ測量正辛烷雙硫醇之實驗結果 31
圖1-15、以MCBJ技術測量terphenylene分子導電性之實驗結果 33
圖2-1、進行探針彈性係數校正之thermal tune之介面 42
圖2-2、量測探針偏折靈敏度之介面 43
圖2-3、AFM偏折量感測組件 44
圖2-4、力-距離曲線示意圖 45
圖2-5、PicoAngler儀器展示圖 47
圖2-6、儀器迴路示意圖 48
圖2-7、自組裝分子結構示意圖 49
圖2-8、溶液相系統組件之圖片 50
圖2-9、AFM裝置系統完成圖 52
圖3-1、直鏈飽和烷雙硫醇於連續撞拉模式中之實驗結果 58
圖3-2、正辛烷雙硫醇分子之導電直方圖 59
圖3-3、直鏈飽和烷雙硫醇於控制模式中之實驗結果 61
圖3-4、正己烷雙硫醇分子之I(t)與I-V curve 63
圖3-5、正辛烷雙硫醇分子之I(t)與I-V curve 64
表目錄
表1-1、整理文獻中不同碳數之飽和烷雙硫醇分子之導電值 25
dc.language.isozh-TW
dc.subject單分子導電性zh_TW
dc.subjectsingle-molecule conductanceen
dc.title以觸覺感應系統建置穩定之電極-分子-電極的量測架構於單分子電性之研究zh_TW
dc.titleMolecular Junctions Stabilized Manually via Tactile Feedback for the Measurements of Single–Molecule Conductanceen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear98-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee邱勝賢,李弘文
dc.subject.keyword單分子導電性,zh_TW
dc.subject.keywordsingle-molecule conductance,en
dc.relation.page69
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2010-07-16
dc.contributor.author-college理學院zh_TW
dc.contributor.author-dept化學研究所zh_TW
顯示於系所單位:化學系

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