Abstract
我們在國內自行設計，制造了空氣中操作的穩定掃描穿隧顯微鏡 (STM)。用在觀測石墨的表面時，可以容易且重覆得到清晰的原子尺度解析率影像，而表面原子的蜂巢狀結構也提供了校準 STM在X 及Y 方向每伏特移動量的依據。由於我們降低了高壓放大器的雜訊，因此影像的清晰度比商品化的 RHK STM好很多。同時我們亦用 STM觀察金顆粒在石墨表面上凝聚的連續狀況；金原子蒸鍍在石墨表面的初期形成平整的面，大部份為不規則四邊形的單元，少部份為蜂巢狀的單元。漸漸的金原子面扭曲、變形，而後開始聚集形成 100 左右的金顆粒。金顆粒移動聚合在一起形成更大的金顆粒，若大顆粒內小顆粒間無法打破界面，則小顆粒有可能分開移走，不過機率上較小，趨勢上則是形成愈來愈大的金顆粒。同時我們亦觀察到靠近大金顆粒的石墨原子層受力變形的狀況。同時 DMA在石墨表面的清晰影像亦可得到，不導電分子能得到重覆且穩定影像的原因，我們認為分子的介入增加了位能障，因而穿隧電壓必須稍為增大(100mV?數V)，同時大型分子與石墨間接觸面積大，因而增加了穿隧機率，降低了穿隧電阻。在觀察 Polymer分子時，不僅可見到 Polymer分子的大尺度的周期性構造；也由於P-olymer分子和石墨原子間有作用力，因而石墨原子波函數和 Polymer分子波函數重疊，形成調幅的狀況亦被觀察到，這與別人觀察到的現象相符合。STM 的適用環境及應用領域極其寬廣，在能夠自行設計的狀況下，我們不僅對於 STM得到的影像數據有更深入的了解，在研究題目方面也不再受限於商品化的 STM。