Атомная структура наноструктур исследуется с внедрением просвечивающего электрического микроскопа в режиме микродифракции. Для предотвращения радиационного повреждения пленок электрическим пучком дифракционная картина регистрируется при низкой интенсивности пучка с внедрением высокочувствительной видеокамеры с зарядовой связью.
Электрическая структура пленок исследуется способами фотоэлектронной спектроскопии, оже-электронной спектроскопии и спектроскопии характеристических утрат энергии электронов. Электрическая микроскопия. На рис. 8.10 представлены обычные картины электрической дифракции от пленок углерода, осажденных на поверхность NaCl.
Рис. 8.10 Картины электрической дифракции углеродных пленок: а – толстая пленка; б – толстая пленка.
Оже-электронная спектроскопия является одним из способов исследования электрической структуры валентной зоны и хим состава материалов. Более принципиальная информация о типе хим связи меж атомами углерода содержится в положении и форме CKVV-линии Оже-спектра углерода.
Рис. 8.11 Энергитическая спектральная черта и Оже-спектр углеродной пленки (сплошная линия), графита (пунутир) и алмаза (штрих-пунктир).
Электрическая структура графита значительно отличается от структуры одномерного углерода. Данные электрической спектроскопии подтверждают линейно-цепочечную структуру приобретенных пленок углерода.
Атомно-силовая микроскопия. Ориентированные пленки sp1-углерода шириной 4 нм изучались в атомно-силовом микроскопе (АСМ). На рис. 8.12,а показана картина, приобретенная в АСМ в режиме измерения высоты. Отлично видна гексагональная решетка, сформированная атомами углерода на концах цепочек. Параметр гексагональной решетки a — 0,486 нм.
Рис. 8.12 Структура поверхности углеродной пленки, приобретенная при помощи АСМ.
