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Title: 利用微米尺度探針增強拉曼散射量測單層石墨烯之楊氏模數
Measurement Of Young’s Modulus of Single-Layer Graphene by Micro-Scale Tip Enhanced Raman Scattering
Authors: 翁紹尉
Contributors: NTOU:Institute of Optoelectronic Sciences
國立臺灣海洋大學:光電科學研究所
Keywords: 石墨烯;拉曼
Date: 2013
Issue Date: 2013-10-07T02:46:23Z
Abstract: 我們利用注射幫浦的液體抽換的方法,將化學氣相沉積法成長於銅片的石墨烯以不需要塗抹PMMA的方式製成懸浮石墨烯樣品。另外我們還用鹽酸蝕刻出金探針,然後利用三軸的移動平台來控制探針與懸浮石墨烯的相對位置,進一步探討金探針從遠處隨著距離減少往懸浮石墨烯靠近對拉曼光譜強度的影響。一般而言,以探針增強拉曼訊號的探針尖端的尺寸通常為奈米等級,而我們實驗卻發現,曲率半徑約2微米的金探針並且距離樣品約1.5微米就能增強拉曼訊號。隨著探針-樣品距離的改變,光譜強度增強的倍率大約2到8倍。當針尖尺寸約7微米時,我們發現增強倍率會大幅減弱。此外,增強倍率會隨距離以指數關係衰減。 另外當我們將金探針與石墨烯接觸後,將電源供應器正負兩端分別接在金探針與石墨烯上,然後施加電壓來觀察懸浮石墨烯的拉曼光譜強度隨電壓的變化。 我們發現拉曼光譜強度會隨著電壓升高而減弱,但當我們將電壓歸零時,拉曼光譜的強度並沒有因為電壓歸零而還原至原來的強度,我們推測可能是電流的局部加熱改變金與石墨烯的界面性質造成拉曼光譜的改變,此外我們還發現當金探針與懸浮石墨烯非常接近但未接觸時,施加直流偏壓會造成懸浮石墨烯之拉曼訊號會增強,我們推斷增強的原因是當施加直流偏壓時會使懸浮石墨烯往金探針的方向吸引,而因為距離的接近而使得懸浮石墨烯的拉曼訊號因此而增強。所以施加電壓可使石墨烯產生形變,進而可利用此實驗量測石墨烯的楊氏系數。 我們實驗中用來測量拉曼光譜的儀器是Witec公司所出產的掃描共焦拉曼顯微鏡,型號為alpha300。
URI: http://ethesys.lib.ntou.edu.tw/cdrfb3/record/#G0010088031
http://ntour.ntou.edu.tw/handle/987654321/34783
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