微奈米跳接觸之研究

在奈米科技中，原子力顯微鏡是常用的儀器，除了可以量測奈米級的表面形態之外，也可以量測探針與表面之間的力量。在原子力顯微鏡的量測中，「跳接觸」與「跳脫離」是兩個常見的現象。接觸振動模式的原子力顯微鏡會因為跳接觸而無法量測。因此，「跳接觸」是「奈米量測」與「微奈米接觸」的一個重要課題。本計畫就是針對跳接觸的現象來作研究。跳接觸的現象可以用力量─距離圖來解釋，當力量梯度大於探針懸臂的彈性係數時，就會產生跳接觸的現象。若是力量─距離曲線為S 形，則固定懸臂式儀器在力量─距離曲線的垂直切線的位置產生跳接觸。過去對跳接觸距離的研究，均假設球體為剛性，作用力只有凡得瓦力；因此，這樣的研究結果有其侷限，僅可以適用於較小的Tabor parameter，但對於較大的Taborparameter 則誤差較大。本研究將採用接近真實力量的Lennard-Jones potential 為基礎並考慮球體的變形，找出力量─距離的關係，然後找出半經驗公式，來預測跳接觸的現象。在方法上，將使用path following method 及Newton Raphson method 等方法，來作數值分析。若時程容許，再加上有限元素的分析。本計畫的研究結果可作為未來微奈米量測的參考，對於奈米科技有很大的貢獻。

系統編號:PB9907-10759
原計畫編號:NSC99-2221-E182-015