Изучение локального химического строения поверхности плазмополимеризованной пленки пентана методом атомной силовой микроскопии

ВЕСТНИК
УДМУРТСКОГО
УНИВЕРСИТЕТА

ФИЗИКА
2005. №4

УДК 578.086

А. В. Жихарев, С. Г. Быстров

ИЗУЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНОГО ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТИ ПЛАЗМОПОЛИМЕРИЗОВАННОЙ
ПЛЕНКИ ПЕНТАНА МЕТОДОМ АТОМНОЙ СИЛОВОЙ
МИКРОСКОПИИ

Методом сканирующей зондовой микроскопии с привлечением РФЭС исследований и селективных химических реакций изучалась локальная химическая
структура поверхности плазмополимеризованной пленки пентана. Описаны
подходы в проведении химических исследований на сканирующих зондовых
микроскопах. Приведены полученные результаты, позволяющие установить
расположение функциональных групп на исследуемой поверхности образца.

Ключевые слова: сканирующая зондовая микроскопия, химическая силовая
микроскопия, селективные химические реакции, газожидкостная ячейка, картографирование химической структуры поверхности, пленка пентана.

Определение химической структуры поверхности органических материалов является весьма важным с точки зрения изучения их свойств и
процессов, протекающих на этих поверхностях. Поэтому в последнее время для получения информации о локальном химическом строении таких
поверхностей применяются различные физико-химические методы. Одним
из таких наиболее перспективных методов является метод химической силовой микроскопии (ХСМ), разработанный в рамках метода атомной силовой микроскопии [1]. Метод основан на измерении силы адгезии между
атомами на конце сверхострой иглы зонда и исследуемой поверхности образца с высоким пространственным разрешением. При этом химическое
строение поверхности иглы должно быть строго определенным. Для этого
используют зонды, изготовленные из материала с хорошо охарактеризованной химической структурой (например, монокристалл кремния), либо поверхность иглы модифицируется различными способами [2, 3]. Далее по результатам проведенных измерений сил адгезии строят “карты”
распределения по поверхности образца участков с различной химической
структурой [4].
Целью представленной работы было определить тип функциональных
групп (ФГ), присутствующих на исследуемой поверхности плазмополимеризованной пленки пентана, и их пространственное расположение методом
ХСМ в сочетании с методом РФЭС.
Работа проводилась на сканирующем зондовом микроскопе Solver P47
(NT-MDT, Зеленоград, Россия) в контактном режиме. На микроскопе были установлены разработанная газожидкостная ячейка (рис. 1.) [5] и контактный кремниевый зонд серии CSG11 (той же фирмы) с силовой кон