Abstract
摘 要 奈米科學是當今最熱門的研究領域。絕大多數的奈米科學研究可能會使用到以矽為基礎的半導體製程技術。由於光學微影的物理極限，想要達到奈米尺寸更加困難。本文章先探討如何利用積體電路製程技術製做出奈米尺寸的載台。這種載台可作為研究奈米科學的有力工具。其次我們要利用這個載台來分析長鏈分子的電性，不同於其他的分子電子學研究之處是我們首次採用三個電極的方式。本研究的最終目的是要嘗試發展出分子電晶體元件。 M. A. Reed 研究分子電子學的論文中指出了一種方法可以製作出具有類似二極體的整流特性的分子元件[ 1-2 ]。N. N. Gribov 研究金屬點接觸的論文中指出了一種方法，能在SOI晶圓上製作出具有三個電極的薄膜橋[ 3-4 ]。結合這些研究作為基礎，利用半導體製程技術在SOI晶圓上製作具有三個電極的薄膜橋載台，先將一面鍍金薄膜，其次利用分子自組技術將自組分子Octanethiol（分子式為CH3(CH2)7SH）吸附於薄膜橋上的孔洞中以形成單層自組分子層，最後於另一面鍍金薄膜。這樣便製作出具有三個電極的分子元件（Three-Electrode Molecule Device，TEMD），在量測其電性之後，得到一些初步的結果。然而對於結果的解釋卻並非完全令人滿意。 在實驗的過程中，我們發現幾個相關的有趣現象，與他人的研究相呼應。這次的實驗中，除了嘗試製作分子電晶體以外，所發展出的載台更可以用來研究其他領域的科學。例如分子團的電性的研究、奈米科學、生物技術、微機械工程等。