走査トンネル顕微鏡による超平坦金表面の研究

新しいSTMイメージング研究により、超平坦な金表面の驚くべき原子スケールの詳細が明らかになった。

超平坦な金表面は、AFMやSTMアプリケーションにおいて高いS/N比のイメージングを可能にする。 超平坦なトポグラフィーのため、これらの表面は次のような研究に使用されてきた。 2D素材, 一本鎖DNA, 自己組織化単分子膜, ナノプラズモニックデバイスそして 細胞膜単層膜.    

スイスのジュネーブ大学のアルパード・パシュトル博士は、プラティパス・テクノロジーズ社の超平坦金表面の走査型トンネル顕微鏡（STM）測定を行った。 サンプルは、シリコンウエハー上に成長した剥離したばかりの金表面である(AU.1000.SWTSG). これらの実験は、超高真空条件下の低温（77K）で行われた。その結果得られた高解像度画像は、パシュトール博士のご好意により提供されたもので、許可を得て以下に転載する。カモノハシ・テクノロジーズによる超平坦金表面の驚くほど新しい詳細が明らかになった。

STM画像の初期検査では、数百ナノメートルの金粒が確認された。 A 先行研究 電子後方散乱回折法（EBSD）を用いて、超平坦な金表面の160μm×200μmの領域を分析したところ、金粒子の平均直径は2.96μm、平均面積は3.64μmであった。²それぞれ 高さスケール（STM像の右、図1b）を見ると、表面は分析領域全体にわたって均一な高さのトポグラフィーを示していることが確認できる。粒界を除き 全面 身長と高さのばらつきが似ている 内 1ナノメートル. 

超平坦な金表面のリニアスキャンにより、表面の高さを定量的に測定することができる。図2は、代表的なSTM画像とリニアスキャンによる3つの高さプロファイルを示している。 このデータから、金の各粒内で、表面の高さの変化は かなり 1ナノメートル以下粒界に対応する高さの減少は、わずか～1～2ナノメートルである。 比較のために 細胞膜は4ナノメートル.

次に、イメージング研究により、各グレイン内の金表面のナノメートルスケールの高さ変化を特徴付けた（図3）。 この画像から、各粒子はいくつかの 積み上げられた金の棚. 画像をよく観察すると、テラスとテラスの高さの差は0.2ナノメートル程度であり、図2のリニアスキャンで測定された粒内の高さの変化と一致する値である。 

金粒内の100 nm x 100 nm領域の高分解能STM画像を図4に示す。 この画像からは、金の単一テラスがはっきりと観察できる。 画像中央のテラスの大きさは約3,000 nmである。². さらに、テラス間の高さの変化は数百ピコメートルのオーダーであることが観察された。 比較のため、金属結合の金原子の直径は 288ピコメートル. したがって、各グレイン内で観察されたシート（図3および4）は、以下のものに対応するという仮説を立てた。 アトム厚のテラス 各テラスは、それぞれ1つの金に対応している。 金原子の均一な平面. 

結論として、超平坦な金表面の高分解能STM画像は、表面の精巧な詳細を明らかにした。この画像から、分析された領域全体にわたって均一な表面粗さを持つ金の大きな粒が明らかになった。各粒子は、単一原子の厚さを持つ金のテラスで構成されている。

詳細はこちら 超平坦な金表面

クレジットすべてのSTM画像とデータは、ジュネーブ大学のアルパド・パシュトル博士のご厚意によりご提供いただきました。Platypus Technologiesのマーケティングチームがこのブログの内容を構成し、フォーマットしました。 ご質問やご意見は？どうぞ お問い合わせ