• 제목/요약/키워드: Scanning tunneling microscopy (STM)

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STM을 이용한 Dipyridinium 유기 단분자막의 모폴로지 관찰 및 전기적 특성 연구 (Study on the Mophology Observation and Electrical Properties of Dipyridinium Organic Monolayer Using STM)

  • 이남석;신훈규;권영수
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제54권2호
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    • pp.51-54
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    • 2005
  • In this work, the attempt has been made to investigate the morphology of self-assembled dipyridinium dithioacetate on Au(111) substrate by Scanning Tunneling Microscopy(STM). Also, we measured electrical properties(I-V) using Scanning Tunneling Spectroscopy(STS). Sample used in this experiment is dipyridinium dithioacetate, which contains thiol functional group, this structure that can be self-assembled easily to Au(111) substrate. The self-assembly procedure was used for two different concentrations, 0.5 mM/ml and 1 mM/ml. Dilute density of sample by 0.5 mM/ml, 1 mM/ml and observed dipyridinium dithioacetate's image by STM after self-assembled on Au(111) substrate. The structure of STM tip-SAMs-Au(111) substrate has been used measurement for electrical properties(I-V) using STS. The current-voltage(I-V) measurement result, observed negative differential resistance(NDR) properties.

Effects of Tunneling Current on STM Imaging Mechanism for Alkanethiol Self-assembled Monolayers on Au(111)

  • Mamun, Abdulla Hel Al;Son, Seung-Bae;Hahn, Jae-Ryang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권1호
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    • pp.281-285
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    • 2011
  • We investigated the effects of tunneling current on scanning tunneling microscopy (STM) images of 1-octanethiol (OT) and 1-decanethiol (DT) self-assembled monolayers (SAMs). At a low tunneling current, the domain boundaries and ordered alkanethiol molecules were clearly resolved. As the tunneling current was increased at a constant bias voltage, however, the STM images showed disordered structures of the OT and DT SAMs. As the tunneling current was reduced back to low values, the ordered structures of the alkanethiol molecules reappeared. The reversibility of the process suggests that the sulfur head groups did not rearrange under any of the tunneling current conditions. On the basis of our observations, which are inconsistent with the standard model for STM imaging of molecules on metal surfaces, we consider the STM imaging mechanism in terms of a two-region tunneling junction model.

STM에 의한 Dipyridinium 유기분자의 전압-전류 특성 연구 (A Study on the Current-voltage Properties of Dipyridinium Molecule using Scanning Tunneling Microscopy)

  • 이남석;신훈규;장정수;권영수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.622-627
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    • 2005
  • In this study, electrical properties of self-assembled dipyridinium dithioacetate molecule onto the Au(111) substrate is observed using Scanning Tunneling Microscopy(STM) by vortical structure of STM probe. At first, the Au(111) substrate is cleaned by piranha solution$(H_2SO_4:H_2O_2\;=\;3:1)$. Subsequently, 1 mM/ml of dipyridinium dithioacetate molecule is self-assembled onto the Au(111) surface. Using STM, the images of dipyridinium dithioacetate molecule which is self-assembled onto the Au(111) substrate, can be observed. In addition, the electrical properties(I-V) of dipyridinium dithioacetate can also be examined by using Scanning Tunneling Spectroscopy(STS). From the results of the measurement of the current-voltage(I-V), the property of Negative Differential Resistance(NDR) that shows the decreases of current according to the increases of voltage is observed. We found the NDR voltage of the dipyridinium dithioacetate is -1.42 V(negative region) and 1.30 V(positive region), respectively.

Si(111)$4{\times}1$-In 표면에의 수소원자 흡착 연구 (Adsorption of H Atoms on the Si(111)$4{\times}1$-In Surface)

  • 유상용;이근섭
    • 한국진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.139-144
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    • 2006
  • Scanning tunneling microscopy (STM)를 이용하여 Si(111)$4{\times}1$-In 표면에의 수소원자 흡착의 영향을 고찰하였다. STM 이미지에서 수소원자는 $4{\times}1$-In chain의 한 쪽 줄에 있는 두개의 연속된 밝은 부분 사이에 위치한다. 이 H 원자는 두 줄의 zigzag subchain 중의 한 쪽에만 선택적으로 흡착되는 경향성을 보이며 이는 수소원자의 흡착에 표면 밑의 구조가 영향을 미침을 시사한다. 표면에 흡착된 수소원자는 흡착위치 주위의 국소적 변형 뿐 만 아니라 chain 방향으로 멀리 떨어진 곳에도 영향을 미쳐서 STM 이미지에 두 배 주기의 modulation이 나타나게 한다. 수소흡착에 의해 유도되는 두 배 주기의 modulation은 기존에 보고된 Na 원자 흡착에 의해 유도되는 상과 다름을 확인하였다.

초고진공 Scanning Tunneling Microscope의 제작 (Construction of Ultra High Vacuum Scanning Tunneling Microscope)

  • 손은숙;홍영규;박찬
    • 한국진공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.377-381
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    • 1994
  • 초고진공(UHV) Scanning Tummeling Microscopy(STM)을 제작하였다. 8인치 프란지에 부착한 STM은 초고진공에서 시료의 통전가열이 가능하며 다른 표면 측정방법의 적용과시료처리가 용이하다. 외부로부터 초고진공을 깨지 않고 시료와 tip의 도입이 가능하며 tip을 가열할 수 있다. 완성된 장치로 Si(111)-7$\times$7 구조의 STM상을 얻었다.

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초고진공 저온 주사터널 현미경 장치의 최신 경향 (Current Trend of Ultrahigh Vacuum Low Temperature Scanning Tunneling Microscopy)

  • 함웅돈;염한웅
    • 진공이야기
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    • 제3권4호
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    • pp.14-18
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    • 2016
  • 본 원고에서는 2010년대 중반 현재 초고진공 환경에서 작동 가능한 저온 주사터널 현미경의 세계적 흐름을 정리 및 소개를 한다. 벡터형 초전도 자석을 장착한, 저진동 초고진공용 희석식 냉동기의 개발에 힘입어 수십 밀리 켈빈 이하의 온도 대 및 10 테슬라의 고자기장하의 실험 조건을 가지는 밀리 켈빈 주사터널 현미경이 세계 선도 그룹에서 속속 구축이 완료되고 있다. 또한 2000년대 중반 이후 본격적으로 시작된 1 켈빈 이하 고자기장 냉동기를 이용한 저온 주사 터널 현미경의 응용 범위 역시 넓어지고 있다. 튜닝 포크를 이용한 저온 원자 힘 현미경 및 저온 광자 주사터널 현미경을 이용한 연구도 활발히 진행되고 있다. 이러한 논의를 바탕으로 2020년대에 본격 출현할 초고진공 저온 주사터널 현미경의 흐름을 예측해 보겠다.

STM에 의한 Dipyridinium 분자의 전압-전류 특성 측정 (Current-Voltage Properties measuring of Dipyridinium Molecule Using Scanning Tunneling Microscopy)

  • 이남석;신훈규;장정수;권영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.485-488
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    • 2004
  • 본 연구에서는 dipyridinium dithioacetate 분자를 Au(111) 표면에 자기조립하여 STM 탐침-유기 단분자막-Au(111)기판의 수직구조로 STM 측정시스템을 이용하여, 전기적 특성을 관찰하였다. 먼저 Au(111)기판을 Piranha용액$(H_2SO_4:H_2O_2=3:1)$으로 Au 표면을 전처리 하였다. 전처리한 Au(111) 기판을 dipyridinium dithioacetate 1mol/ml 농도로 자기조립 하였으며, 자기조립막의 표면 구조를 STM으로 관찰하였다. dipyridinium dithioacetate의 전기적 특성은 STM 탐침-유기단분자막-Au(111) 기판의 수직구조로 STS를 이용하여 조사하였다. 전압과 전류 측정에서 전압이 증가함에 따라 전류가 감소하는 부성 미분저항(NDR)의 특성이 관찰 되었다. NDR 수치가 $-545\;[m\Omega/cm^2]$였고, PVCR은 1.64:1 이었다.

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터널링효과를 이용한 초미세 가공표면의 형상측정 (Profile Measurements of Micro-Machined Surfaces by Scanning Tunneling Microscopy)

  • 정승배;이용호;김승우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.1731-1739
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    • 1993
  • An application of Scanning Tunneling Microscopy(STM) is investigated for the measurement of 3-dimensional profiles of the macro-machined patterns of which critical dimensions lie in the range of submicrometers. Special emphasis of this investigation is given to extending the measuring ranges of STM upto the order of several micrometers while maintaining superb nanometer measuring resolution. This is accomplished by correcting hysteresis effects of piezoelectric actuators by using non-linear compensation models. Detailed aspects of design and control of a prototype measurement system are described with some actual measuring examples in which fine It patterns can successfully be traced with a resolution of 1 nanometer over a surface range of $4{\times}2$ micrometers.

Two-dimensional Surface Structures of Arenthiols Studied by STM

  • 권기영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.89-89
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    • 2012
  • Arrangement of individual atoms and molecules with atomic precision and understanding the resulting properties at the molecular level are ultimate goals of chemistry, biology, and materials science. For the past three decades, scanning probe microscopy has made strides towards these goals through the direct observation of individual atoms and molecules, enabling the discovery of new and unexpected phenomena. This talk will discuss the origin of forces governing motion of small organic molecules and their extended self-assembly into two-dimensional surface structures by direct observation of individual molecules using scanning tunneling microscopy (STM).

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STM을 이용한 Au(111)기판에 자기조립화된 유기초박막의 모폴로지관찰 및 전기적특성 측정 (Morphology Observation and Electrical Properties measuring of Self-Assembled Organic Monolayers on Au(111) Substrate Using Scanning Tunneling Microscopy)

  • 이남석;신훈규;장정수;권영수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1715-1717
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    • 2004
  • We attempt to investigate morphology of self-assembled dipyridinium dithioacetate on Au(111) substrate by Scanning Tunneling Microscopy(STM). Also, we measured electrical properties using Scanning Tunneling Spectroscopy(STS). Sample that use this experiment acquires thiol function beside quantity by dipyridinium dithioacetate, is structure that can be self-assembled easily to Au(111) substrate. The same self-assembly procedure was used for two different concentrations, 0.5mmol/ml and 1mmol/ml. Dilute density of sample by 0.5mmol/ml, 1mmol/ml and observed dipyridinium dithioacetate's image by STM after self-assembled on Au(111) substrate. The structure of Tip/SAMs/Au(111) has been used measurement for electrical properties(i-v) using STM. The current-voltage measurement result, observed negative differential resistance(NDR) properties.

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