第四章 實驗結果與討論
4.3 NEXAFS 結果
4.3.2 有水環境下成長的OTS自組裝多層膜分子位向
透過AFM影像，OTS在有水的環境之下中會形成多層膜並且為膜 厚度高低變化極大的樣品。在有水環境下的樣品取θ角分別為 20°與 90°與固定 X 光光源入射角度（θ = 90°），只轉動樣品對於方位角
（φ），取角度變化為0°、30°、45°、60°與90°圖譜作分子位向分析（光 源狹縫皆為75 µm，浸泡時間3天與7天，圖分別為4-22與4-23）。分析 取1s→σC*−H吸收強度比例對不同 X 光入射角度關係決定分子位 向。在這兩種不同浸泡時間下分子對表面的傾角分別為46°、45.5°。
對於有大量水環境下OTS分子傾角稍大於甲苯溶劑環境下結果。對於 這樣結果推測因表面為島狀成長，而有許多具有不同傾角的OTS分子 存在於樣品表面，然而在NEXAFS量測中是以平均方式得到結果，因 此在有水環境下分析角度較大。在這樣的條件之下圖譜變化差異不 大，圖譜之間的微小差異與樣品幾乎沒有關聯性。透過這樣的圖譜結 果樣品的表面分子鏈亦呈現零亂無規則方式成長，沒有傾向於特定的 方向。這部分實驗條件為(S1=S2=75 µm)，後來使用已知系統如Cd arachifate（LB film）來作校正時，發覺X光在75 µm實驗條件之下對 樣品有明顯的輻射傷害。OTS分子在X光照射之下會使原本的單鍵鍵 結被破壞而形成雙鍵等具有π系統的鍵結，這些π系統會顯示於 NEXAFS圖譜中，能量範圍為285 eV的1s→π∗躍遷。因此在分析的過 程中必須考慮到樣品受到輻射傷害所造成誤差，並且在分析時需選取 較不受到輻射傷害或背景影響的特徵峰。
圖4-22 OTS自組裝多層膜的 C-K edge NEXAFS 光譜與(a)極角θ的關 係(b)方位角φ的關係(θ = 90°)，樣品條件為有水OTS溶液浸泡3天。
(b) (a)
圖4-23 OTS自組裝多層膜的 C-K edge NEXAFS 光譜與(a)極角θ的關 係(b)方位角φ的關係(θ = 90°)，樣品條件為有水OTS溶液浸泡7天。
(b) (a)
在這部分要說明為何在此部份分析有水OTS分子位向所採用的是
* H
1s→σC− 特徵峰比例，而非前小節所使用的1s→σC*−C特徵峰比例。
圖4-24為文獻中Cd arachifate（LB film）的NEXAFS圖譜，在圖譜中 可以觀察到此分子與OTS的NEXAFS圖譜的圖型類似，因此選用此分 子來說明63。圖4-24(a)為原始圖譜，虛線部分為譜線配湊與歸一化的 edge jump，圖4-24(b)為原始圖譜中減去特徵峰與edge jump的樣品背 景值。在原始圖譜中可以發現到1s→σC*−C特徵峰的位置與相對強度會
圖4-24 (a)實線為X光正向入射Cd arachidate樣品表面的原始NEXAFS 圖譜，下半部虛線表示樣品中會隨著X光入射角度變化的特徵峰譜線 與edge jump，點線部分為虛線特徵峰與edge jump相加結果(b)為原始 圖譜中減去會隨著X光入射角度變化特徵峰與edge jump部分，代表樣
品中不會隨的入射角度變化而改變的背景圖譜63。
圖4-25 Cd arachidate在Si(111)上形成LB film的C-K edge NEXAFS 光 譜圖，方位角由θ = 20°至θ = 80°，此圖譜方位角在4.3.2小節後半部重
有另行定義63。