论文题目: 激光熔蒸制备纳米结构和扫描探针显微术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 凝聚态物理
作者: 赵风周
导师: 侯建国,王兵
关键词: 纳米结构,激光熔蒸,扫描探针显微术,扫描隧道显微镜,原镜,激光诱导,相互作用
文献来源: 中国科学技术大学
发表年度: 2005
论文摘要: 纳米结构的制备和性质表征一直是纳米科学技术领域的核心工作，而各种扫描探针显微术的发展为纳米科技提供了有力的工具，推动了纳米科技的飞速进展。激光熔蒸技术作为一种有许多优点的的纳米结构制备技术，在科研和工业生产中日益受到更加广泛的关注。 在我们的研究中，我们利用扫描探针显微术（主要是扫描隧道显微术和原子力显微术）来研究激光熔蒸法制备的纳米结构的表面形貌、电输运等性质。下面我们分五章来叙述我们的工作。 第一章 我们回顾了纳米结构的制备技术和扫描探针显微术的发展，并简单介绍了TiO2、TiSi2研究的进展情况，引出我们的研究目的。 第二章 简单介绍了超高真空系统和变温扫描隧道显微镜（VT STM）系统的建设，以及对变温STM系统作的一些主要的改进工作，为我们的研究工作做好仪器方面的准备。 第三章 在Si（111）表面上沉积很薄的一层TiO2薄膜，以之为前驱，在850℃退火制备了C54结构的TiSi2纳米岛，利用STM原位研究了其表面形貌和电输运性质，利用XRD和XPS分别研究了纳米岛的结构和成分。讨论了C54-TiSi2的结构与衬底和温度的关系，我们认为Si（111）衬底的对称性以及比较高的退火温度对C54-TiSi2纳米岛的形成起了关键作用。对不同大小的纳米岛的输运性质的研究，阐述了随着TiSi2纳米岛的长大，纳米岛与衬底Si之间的接触由整流接触向欧姆接触的转变。 第四章在Si（111）7×7和Si（100）2×1表面蒸发了约0.005ML的C60分子，然后用不同能量的波长为266nm的激光轰击样品表面，用STM探测激光作用前后表面形貌的变化。结果显示：能量比较小的激光就可以破坏C60／Si（100）2×1的表面，而C60／Si（111）7×7表面却稳定的多，直到激光能量加大到17.5mJ／pulse都没有完全破坏表面再构和上面吸附的C60分子。我们认为C60分子与不同的表面的
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 序言
§1.1 纳米结构
1.1.1 纳米尺度科学与技术
1.1.2 纳米材料和纳米结构
1.1.3 纳米结构的制备
1.1.4 纳米结构的性质研究
§1.2 脉冲激光沉积(PLD)技术简介
§1.3 扫描探针显微术简介
1.3.1 扫描隧道显微术简介
1.3.2 原子力显微书简介
1.3.3 磁力显微术和扫描近场光学显微术简介
§1.4 TiO_2薄膜
1.4.1 TiO_2的结构与性质
1.4.2 TiO_2的应用
1.4.3 TiO_2薄膜的制备
§1.5 TiSi_2量子点
1.5.1 高熔点硅化物
1.5.2 二硅化钛
§1.6 本文的主要研究工作
参考文献
第二章 超高真空变温STM系统的建设与改进
§2.1 超高真空系统
2.1.1 真空的意义
2.1.2 超高真空系统
2.1.3 超高真空的获得
2.1.4 超高真空的测量
§2.2 样品传递
§2.3 STM的完善
2.3.1 样品台和底座的设计
2.3.2 震动的隔离
2.3.3 电磁噪音的屏蔽
2.3.4 变温系统
§2.4 总结
参考文献
第三章 TiSi_2纳米岛的制备和性质研究
§3.1 引言
§3.2 TiSi_2纳米岛的制备与结构研究
3.2.1 TiSi_2纳米岛的制备
3.2.2 样品表面形貌研究
3.2.3 样品结构研究
3.2.4 样品成分分析
3.2.5 讨论:TiSi_2纳米岛的形成
§3.3 TiSi_2纳米岛扫描隧道谱研究
3.3.1 TiO_2薄膜的I-V特性
3.3.2 TiSi_2纳米岛的I-V特性
3.3.3 讨论:TiSi_2纳米岛的输运性质
§3.4 本章小结
参考文献
第四章 激光对吸附在Si(111)7×7和Si(100)2×1表面上的C_(60)的不同作用
§4.1 引言
§4.2 实验过程
4.2.1 样品制备
4.2.2 激光作用
§4.3 实验结果与讨论
4.3.1 Si(111)7×7表面
4.3.2 Si(100)2×1表面
4.3.3 讨论
§4.4 本章小结
参考文献
第五章 TiO_2薄膜分层起泡的研究
§5.1 引言
§5.2 样品制备与表征
5.2.1 TiO_2靶的制备
5.2.2 实验装置
5.2.3 样品制备
5.2.4 样品的表征
§5.3 实验结果与讨论
5.3.1 样品的表面形貌
5.3.2 样品的成分分析
5.3.3 样品的内部结构分析
5.3.4 讨论
5.3.5 结论
§5.4 本章小结
参考文献
读博期间完成的论文
发布时间: 2007-03-13
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