Binding Energy(eV)
4.6 以 thiophen-2-yl-magnesium bromide 製備的 thiophen-2-yl-Si(111)樣品
製備後的樣品經 STM 的測量,在大範圍的影像中(圖 4-25),雖然影像較為 模糊,但仍有大小在 100 nm × 100 nm 以上的平台,與氫化矽表面沒有太大 的差異,這說明了 H-Si(111)的表面與 thiophene 反應後,仍保有非常平整的 表面型態。但在小範圍的影像掃描中(圖 4-26),我們還是沒有辦法觀測到 鍵結在表面上的 thiophene 具有有序的規則結構。
圖 4-25 thiophen-2-yl-Si(111)的大範圍 STM 掃描影像與平整度分析
圖 4-26 thiophen-2-yl-Si(111)的小範圍 STM 掃描影像與平整度分析
在入射光能量 320 eV 的大範圍能譜中(圖 4-27),除了 Br 3d 的訊號較 強之外,其他部分皆與 C5H11MgBr 一致;但在高解析度的 C 1s 能譜中(圖 4-28),因為四個碳皆屬芳香環上的碳,其化學環境的差異受到芳香環π軌域 共振的影響而變得不顯著,因此在不同角度的能譜中,我們只能看到一種 碳的組成。改以 130 eV 的入射光作 Si 2p 的高解析度能譜(圖 4-29)後,Si 2p 譜線的分析同 C5H11MgBr,但 Si-Br 訊號較強,可以從大範圍能譜獲得驗證。
圖4-27 thiophen-2-yl-Si(111)的XPS大範圍能譜,入射光能量320 eV
288 286 284 282
70 o
Intensity(a.u.)
Binding Energy(eV)
288 286 284 282
Intensity(a.u.)
30 o
圖 4-28 thiophen-2-yl-Si(111)的 C 1s 高解析度能譜,入射光能量 320 eV
101 100 99 98
70 o
Intensity(a.u.)
Binding Energy(eV)
101 100 99 98
30 o
Intensity(a.u.)
圖 4-29 thiophen-2-yl-Si(111)的 Si 2p 高解析度能譜,入射光能量 130 eV
NEXAFS 光譜中,因為 C 1s 電子被激發到芳香環的π反鍵結軌域的能 量,與σ*C-Si的能量相同,因此相較於之前長碳練樣品的吸收光譜,284.5 eV 的譜線的強度高出許多。除此之外,芳香環的碳與碳長鏈的碳的能階分布 也有很大的差異,從 thiophene 的吸收光譜中,edge jump 之後有許多複雜
的譜線散佈可以窺見其複雜的程度。而在角解析度光譜中(圖 4-30),與 C14H29-Si(111)一樣難以分辨各個角度間的差異,所以難以從 NEXAFS 光譜 中得到鍵結角度的相關資訊。
圖4-30 thiophen-2-yl-Si(111)的NEXAFS角解析光譜
第五章 結論 與 thiophen-2-yl-Si(111)。製備完成的樣品在 STM 的觀測下具有與氫化 矽表面相似的型態,所以此製備方法並不會對表面型態造成改變。在
探討。
第六章 參考資料
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