掃描式穿隧顯微鏡

博士後研究進展

我在博士後期間專注於研究二維量子材料，特別是二維過渡金屬二硫族化合物（TMDs），包括 \(TaS_2\)、\(NbS_2\)、與 \(VS_2\)。這些凡得瓦層狀材料展現出超導性、電荷密度波以及 Moiré 現象等極具潛力的性質。

博士期間我研究的是塊材超導體，而現在我累積了更多有關Thin-film材料的經驗。TMDs 是此類研究的絕佳平台，同時我也精進了操作掃描式穿隧顯微鏡（STM）的能力。我使用 STM 探測具有螺旋結構的 CVD 成長 \(TaS_2\) 樣品。

▲ STM 是一項強大的工具，能夠在原子尺度上觀測與分析表面的物理性質。它透過測量導電探針與樣品表面之間的量子穿隧電流，提供材料的拓撲與電子結構的原子解析度資訊。STM 能用來研究局部態密度（LDOS）與各種局部物理性質，I-V 曲線則能直接反映材料的導電性質。（點擊放大）

▲ 我學習以標準 Si(111) 晶面校正 STM。（點擊放大）

▲ 我具備維護 UNISOKU 出品之 USM-1400 型 STM 儀器的經驗。（點擊放大）

▲ 針對 CVD 成長的螺旋結構 \(TaS_2\) 之研究進展。（左）室溫 STM 圖像；（右）77K 低溫圖像。（點擊放大）

▲ 螺旋層狀 \(TaS_2\) 的表面圖（左）與其在 77K 下的 I-V 曲線（右）。I-V 曲線展現出材料的能隙特徵，可能為 Mott 隙。（點擊放大）

▲ 這張圖令人印象深刻，展示了 \(TaS_2\) 從化學計量相（左）漸變為非化學計量相（右）的過渡區域。CVD 成長法的威力在此展露無遺，能夠細緻地調控化學組成，提供豐富的物理研究平台！（點擊放大）