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研究生: 曾凱晟
Zeng, Kai-Cheng
論文名稱: 氮化硼在矽(111)表面上的超晶格結構
The Superstructure of BN on Si(111) Surface
指導教授: 吳忠霖
Wu, Chung-Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 30
中文關鍵詞: 六方氮化硼矽(111)基板超晶格結構低能量電子繞射掃描穿隧電子顯微術
外文關鍵詞: h-BN, Si(111) substrate, superstructure, LEED, STM
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  • 在本論文中,我們選用高摻雜硼之矽(111)基板,並利用摻雜在基板中的硼原子以及氨氣做為硼與氮的來源,大面積的成長六方氮化硼在矽基板上。接著我們利用低能量電子繞射(LEED)和掃描穿隧電子顯微術(STM)分析樣品表面的晶格結構,兩種結果都觀察到了moiré pattern,並顯示了當六方氮化硼成長在矽基板上後,會出現√3 × √3超晶格結構。

    In this study, we use the Si(111)-heavy boron doping wafer to be the growth substrate. The doped boron atoms of the wafer and the ammonia (NH3) molecules are the sources to grow h-BN on Si substrate with high uniformity and wafer scale. The low-energy electron diffraction (LEED) and scanning tunneling microscope (STM) are use to characterize the lattice structure on the Si(111) substrate. Both techniques indicate the h-BN on Si(111) substrate having √3×√3 super structures with clear moiré pattern.

    目錄 一、緒論 1 二、實驗儀器及原理 2 2.1 成長機制 2 2.2 磊晶系統 3 2.3 低能量電子繞射(LEED) 5 2.4掃描式穿隧電子顯微術(STM) 7 2.4.1基本原理 7 2.4.2探針製備 10 2.4.3 Si(111) 7×7重構表面的製備及量測 11 三、實驗方式 13 3.1樣品製備流程 13 3.1.1 高摻雜硼之矽(111)基板之清洗 13 3.1.2氮化硼之製備過程 14 3.2低能量電子繞射量測 15 3.3 掃描式穿隧電子顯微術(STM)量測 16 四、實驗結果與討論 17 4.1 低能量電子繞射量測結果 17 4.1.1 Si(111)-3×3-R30°重構之LEED圖形 18 4.1.2曝氨氣氮化後之低能量電子繞射(LEED)圖形 19 4.1.3六方氮化硼生長之參考文獻 21 4.2掃描式穿隧電子顯微術(STM)掃描結果 23 4.2.1掃描式穿隧電子顯微術(STM)影像 23 4.2.2六方氮化硼之STM影像之參考文獻 25 4.2.3掃描式穿隧顯微術(STM)影像分析 27 五、結論 29 參考文獻 30

    1 https://www.uni-marburg.de/fb13/researchgroups/molecular-solid-statephysics/
    methods/methods_leed?language_sync=1
    2 http://www.hk-phy.org/atomic_world/stm/stm03_c.html
    3 http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=22563
    4 V.V.KOROBTSOV, V.G.LIFSHITS and A.V.ZOTOV Surface Science195(1988)466-474
    5 M. Morscher , M. Corso, T. Greber, J. Osterwalder Surface Science 454–456 (2000) 21–
    25
    6 Mengxi Liu, Yuanchang Li, Pengcheng Chen, Jingyu Sun, Donglin Ma, Qiucheng Li,
    Teng Gao,Yabo Gao, Zhihai Cheng, Xiaohui Qiu, Ying Fang, Yanfeng Zhang, and
    Zhongfan Liu . dx.doi.org/10.1021/nl502780u | Nano Lett. 2014, 14, 6342−6347
    6 Mengxi Liu, Yuanchang Li, Pengcheng Chen, Jingyu Sun, Donglin Ma, Qiucheng Li,
    Teng Gao,Yabo Gao, Zhihai Cheng, Xiaohui Qiu, Ying Fang, Yanfeng Zhang, and
    Zhongfan Liu . dx.doi.org/10.1021/nl502780u | Nano Lett. 2014, 14, 6342−6347

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