原子力顯微鏡於高定向熱解石墨製作奈米結構之研究

Abstract

本論文使用原子力顯微鏡微影術(Atomic Force Microscopy -Lithography，AFM-Lithography)，運用導電探針加電壓方式，直接在高定向熱解石墨（Highly Oriented Pyrolytic Graphite）表面上產生局部場致陽極氧化(Tip-Induced Local Anodic Oxidation)來製作奈米結構。 原子力顯微鏡具有高解析度的特性，利用原子力顯微鏡微影所製作出來的氧化圖案可達奈米級尺度，因此我們藉由外加不同電壓以及改變掃描速率，來探討外加電壓與掃描速率各自對氧化線深度的關係，並且比較不同相對濕度下氧化線深度的差異。 本論文同時對如何取得石墨薄膜，以及製備可供量測樣品的製程，做了詳盡的敘述，此過程需要繁複的製作流程與精確的參數控制，方能製作出結構良好的樣品。其製程包括：光微影，三次的金屬蒸鍍與剝離，兩次電子束微影，製備石墨薄膜，原子力顯微鏡量測與定位，最後利用電子顯微鏡或原子力顯微鏡觀察蒸鍍結果，確認蒸鍍的金屬線是否有接到石墨。