Методы исследования наноматериалов и наноструктур
Атомная структура наноструктур исследуется с использованием просвечивающего электронного микроскопа в режиме микродифракции. Для предотвращения радиационного повреждения пленок электронным пучком дифракционная картина регистрируется при низкой интенсивности пучка с использованием высокочувствительной видеокамеры с зарядовой связью. Электронная структура пленок исследуется методами фотоэлектронной спектроскопии, оже-электронной спектроскопии и спектроскопии характеристических потерь энергии электронов. Электронная микроскопия. На рис. 8.10 представлены типичные картины электронной дифракции от пленок углерода, осажденных на поверхность NaCl.
Рис. 8.10 Картины электронной дифракции углеродных пленок: а – толстая пленка; б – толстая пленка. Оже-электронная спектроскопия является одним из методов исследования электронной структуры валентной зоны и химического состава материалов. Наиболее важная информация о типе химической связи между атомами углерода содержится в положении и форме CKVV-линии Оже-спектра углерода.
Рис. 8.11 Энергитическая спектральная характеристика и Оже-спектр углеродной пленки (сплошная линия), графита (пунутир) и алмаза (штрих-пунктир). Электронная структура графита существенно отличается от структуры одномерного углерода. Данные электронной спектроскопии подтверждают линейно-цепочечную структуру полученных пленок углерода. Атомно-силовая микроскопия. Ориентированные пленки sp1-углерода толщиной 4 нм изучались в атомно-силовом микроскопе (АСМ). На рис. 8.12,а показана картина, полученная в АСМ в режиме измерения высоты. Хорошо видна гексагональная решетка, сформированная атомами углерода на концах цепочек. Параметр гексагональной решетки a - 0,486 нм.
Рис. 8.12 Струтура поверхности углеродной пленки, полученная с помощью АСМ. |
5731
5664