Browsing by Author "王瑞禧"

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    單層六方氮化硼中穿隧摩擦電荷動態之研究
    (2024) 王瑞禧; Wang, Ruei-Si
    在本研究工作中，我們探討了單層六方氮化硼在帶電摩擦過程中，穿隧摩擦電荷注入、儲存與耗散現象。我們使用原子力顯微鏡(atomic force microscope, AFM)操控帶有偏壓的導電式探針在單層六方氮化硼表面進行帶電摩擦，並在摩擦結束後立刻使用克爾文探針顯微鏡(Kelvin probe force microscope, KPFM)量測摩擦區域表面電位的變化。我們發現在帶電摩擦的過程中，導電式探針上的電荷會透過穿隧摩擦起電效應(tunneling triboelectric effect, TTE)由六方氮化硼的結構缺陷穿隧並儲存在下方的空氣層與二氧化矽基板中，造成摩擦區域的表面電位發生變化，而變化的程度可以透過摩擦時施加在探針上的偏壓調控。我們還發現，摩擦區域的表面電位變化會隨著量測KPFM的次數增加而下降，這表示量測KPFM的過程中儲存在摩擦區域的穿隧電荷會反向穿隧被導電探針帶走，導致穿隧電荷逐漸消散。此外，穿隧電荷隨量測次數的消散動態行為會符合自然指數衰退的模型。最後，我們使用氬電漿轟擊以增加六方氮化硼的結構缺陷，並發現帶有較多缺陷的樣品在摩擦過後，穿隧電荷的消散會比原始樣品更快。我們的研究揭示了單層六方氮化硼的帶電摩擦特性，使我們更深入了解其作為元件電極保護層的可能性。