Gold surface with sub-nm roughness realized by evaporation on a molecular adhesion monolayer

Applied Physics Letters

Volumn 88, Issue 15, 2006, Pages

  Mahapatro, Ajit K ^a   Scott, Adina ^a   Manning, Allene ^a   Janes, David B ^a  

^a PURDUE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ROOT-MEAN-SQUARE SURFACE ROUGHNESS; TRIMETHOXYSILANE; WELL-ORDERED ORGANIC MONOLAYERS;

ADHESION; ELECTRONIC EQUIPMENT; EVAPORATION; PHOTOLITHOGRAPHY; SELF ASSEMBLY; SURFACE ROUGHNESS;

MONOLAYERS;

EID: 33646139393     PISSN: 00036951     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2183820     Document Type: Article

References (39)

1. J. J. Stapleton, P. Harder, T. A. Daniel, M. D. Reinard, Y. Yao, D. W. Price, J. M. Tour, and D. L. Allara, Langmuir 0743-7463 10.1021/la035172z 19, 8245 (2000); P. Wagner, M. Hegner, H. J. Guntherodt, and G. Semenja, Langmuir 0743-7463 11, 3867 (2000); L. H. Dubois and R. G. Nuzzo, Annu. Rev. Phys. Chem. 0066-426X 10.1146/annurev.physchem.43.1.437 43, 437 (1992); H. Sellers, A. Ulman, Y. Shnidman, and J. E. Eilers, J. Am. Chem. Soc. 0002-7863 15, 9389 (1993); H. Ron, S. Matlis, and I. Rubinstein, Langmuir 14, 1116 (1998).
2. J. J. Stapleton, P. Harder, T. A. Daniel, M. D. Reinard, Y. Yao, D. W. Price, J. M. Tour, and D. L. Allara, Langmuir 0743-7463 10.1021/la035172z 19, 8245 (2000); P. Wagner, M. Hegner, H. J. Guntherodt, and G. Semenja, Langmuir 0743-7463 11, 3867 (2000); L. H. Dubois and R. G. Nuzzo, Annu. Rev. Phys. Chem. 0066-426X 10.1146/annurev.physchem.43.1.437 43, 437 (1992); H. Sellers, A. Ulman, Y. Shnidman, and J. E. Eilers, J. Am. Chem. Soc. 0002-7863 15, 9389 (1993); H. Ron, S. Matlis, and I. Rubinstein, Langmuir 14, 1116 (1998).
3. J. J. Stapleton, P. Harder, T. A. Daniel, M. D. Reinard, Y. Yao, D. W. Price, J. M. Tour, and D. L. Allara, Langmuir 0743-7463 10.1021/la035172z 19, 8245 (2000); P. Wagner, M. Hegner, H. J. Guntherodt, and G. Semenja, Langmuir 0743-7463 11, 3867 (2000); L. H. Dubois and R. G. Nuzzo, Annu. Rev. Phys. Chem. 0066-426X 10.1146/annurev.physchem.43.1.437 43, 437 (1992); H. Sellers, A. Ulman, Y. Shnidman, and J. E. Eilers, J. Am. Chem. Soc. 0002-7863 15, 9389 (1993); H. Ron, S. Matlis, and I. Rubinstein, Langmuir 14, 1116 (1998).
4. J. J. Stapleton, P. Harder, T. A. Daniel, M. D. Reinard, Y. Yao, D. W. Price, J. M. Tour, and D. L. Allara, Langmuir 0743-7463 10.1021/la035172z 19, 8245 (2000); P. Wagner, M. Hegner, H. J. Guntherodt, and G. Semenja, Langmuir 0743-7463 11, 3867 (2000); L. H. Dubois and R. G. Nuzzo, Annu. Rev. Phys. Chem. 0066-426X 10.1146/annurev.physchem.43.1.437 43, 437 (1992); H. Sellers, A. Ulman, Y. Shnidman, and J. E. Eilers, J. Am. Chem. Soc. 0002-7863 15, 9389 (1993); H. Ron, S. Matlis, and I. Rubinstein, Langmuir 14, 1116 (1998).
5. J. J. Stapleton, P. Harder, T. A. Daniel, M. D. Reinard, Y. Yao, D. W. Price, J. M. Tour, and D. L. Allara, Langmuir 0743-7463 10.1021/la035172z 19, 8245 (2000); P. Wagner, M. Hegner, H. J. Guntherodt, and G. Semenja, Langmuir 0743-7463 11, 3867 (2000); L. H. Dubois and R. G. Nuzzo, Annu. Rev. Phys. Chem. 0066-426X 10.1146/annurev.physchem.43.1.437 43, 437 (1992); H. Sellers, A. Ulman, Y. Shnidman, and J. E. Eilers, J. Am. Chem. Soc. 0002-7863 15, 9389 (1993); H. Ron, S. Matlis, and I. Rubinstein, Langmuir 14, 1116 (1998).
6. B. Xu and N. J. Tao, Science 0036-8075 10.1126/science.1087481 301, 1221 (2003); L. A. Bumm, J. J. Arnold, M. T. Cygan, T. D. Dunbar, T. P. Burgin, L. Jones II, D. L. Allara, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Science 0036-8075 271, 1705 (1996); S. Hong, R. Reifenberger, W. Tian, S. Datta, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 10.1006/spmi.2000.0916 28, 289 (2000); H. McNally, D. B. Janes, B. Kasibhatla, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 1 (2002); S. Datta, W. Tian, S. Hong, R. Reifenberger, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.79. 2530 79, 2530 (1997); Y. Xue and M. A. Ratner, Phys. Rev. B 68, 115406 (2003).
7. B. Xu and N. J. Tao, Science 0036-8075 10.1126/science.1087481 301, 1221 (2003); L. A. Bumm, J. J. Arnold, M. T. Cygan, T. D. Dunbar, T. P. Burgin, L. Jones II, D. L. Allara, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Science 0036-8075 271, 1705 (1996); S. Hong, R. Reifenberger, W. Tian, S. Datta, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 10.1006/spmi.2000.0916 28, 289 (2000); H. McNally, D. B. Janes, B. Kasibhatla, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 1 (2002); S. Datta, W. Tian, S. Hong, R. Reifenberger, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.79. 2530 79, 2530 (1997); Y. Xue and M. A. Ratner, Phys. Rev. B 68, 115406 (2003).
8. B. Xu and N. J. Tao, Science 0036-8075 10.1126/science.1087481 301, 1221 (2003); L. A. Bumm, J. J. Arnold, M. T. Cygan, T. D. Dunbar, T. P. Burgin, L. Jones II, D. L. Allara, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Science 0036-8075 271, 1705 (1996); S. Hong, R. Reifenberger, W. Tian, S. Datta, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 10.1006/spmi.2000.0916 28, 289 (2000); H. McNally, D. B. Janes, B. Kasibhatla, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 1 (2002); S. Datta, W. Tian, S. Hong, R. Reifenberger, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.79. 2530 79, 2530 (1997); Y. Xue and M. A. Ratner, Phys. Rev. B 68, 115406 (2003).
9. B. Xu and N. J. Tao, Science 0036-8075 10.1126/science.1087481 301, 1221 (2003); L. A. Bumm, J. J. Arnold, M. T. Cygan, T. D. Dunbar, T. P. Burgin, L. Jones II, D. L. Allara, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Science 0036-8075 271, 1705 (1996); S. Hong, R. Reifenberger, W. Tian, S. Datta, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 10.1006/spmi.2000.0916 28, 289 (2000); H. McNally, D. B. Janes, B. Kasibhatla, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 1 (2002); S. Datta, W. Tian, S. Hong, R. Reifenberger, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.79. 2530 79, 2530 (1997); Y. Xue and M. A. Ratner, Phys. Rev. B 68, 115406 (2003).
10. B. Xu and N. J. Tao, Science 0036-8075 10.1126/science.1087481 301, 1221 (2003); L. A. Bumm, J. J. Arnold, M. T. Cygan, T. D. Dunbar, T. P. Burgin, L. Jones II, D. L. Allara, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Science 0036-8075 271, 1705 (1996); S. Hong, R. Reifenberger, W. Tian, S. Datta, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 10.1006/spmi.2000.0916 28, 289 (2000); H. McNally, D. B. Janes, B. Kasibhatla, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 1 (2002); S. Datta, W. Tian, S. Hong, R. Reifenberger, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.79. 2530 79, 2530 (1997); Y. Xue and M. A. Ratner, Phys. Rev. B 68, 115406 (2003).
11. B. Xu and N. J. Tao, Science 0036-8075 10.1126/science.1087481 301, 1221 (2003); L. A. Bumm, J. J. Arnold, M. T. Cygan, T. D. Dunbar, T. P. Burgin, L. Jones II, D. L. Allara, J. M. Tour, and P. S. Weiss, Science 0036-8075 271, 1705 (1996); S. Hong, R. Reifenberger, W. Tian, S. Datta, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 10.1006/spmi.2000.0916 28, 289 (2000); H. McNally, D. B. Janes, B. Kasibhatla, and C. P. Kubiak, Superlattices Microstruct. 0749-6036 1 (2002); S. Datta, W. Tian, S. Hong, R. Reifenberger, J. Henderson, and C. P. Kubiak, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.79. 2530 79, 2530 (1997); Y. Xue and M. A. Ratner, Phys. Rev. B 68, 115406 (2003).
12. V. M. Hallmark, S. Chiang, J. F. Rabolt, J. D. Swalen, and R. J. Wilson, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.59.2879 59, 2879 (1987); K. Reichelt and H. O. Lutz, J. Cryst. Growth 10, 103 (1971).
13. V. M. Hallmark, S. Chiang, J. F. Rabolt, J. D. Swalen, and R. J. Wilson, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.59.2879 59, 2879 (1987); K. Reichelt and H. O. Lutz, J. Cryst. Growth 10, 103 (1971).
14. M. Hegner, P. Wagner, and G. Semena, Surf. Sci. 291, 39 (1993).
15. J. J. Blackstock, Z. Li, M. R. Freeman, and D. R. Stewart, Surf. Sci. 546, 87 (2003).
16. C. Masens, J. Schulte, M. Phillips, and S. Dligatch, Microsc. Microanal. 6, 113 (2000).
17. R. Emch, J. Nogami, M. M. Dovek, C. A. Lang, and C. F. Quate, J. Appl. Phys. 0021-8979 10.1063/1.343379 65, 79 (1989); C. E. D. Chidsey, D. N. Loiacono, T. Sleator, and S. Nakahura, Surf. Sci. 0039-6028 10.1016/0039- 6028(88)90432-3 200, 45 (1988); A. Putnam, B. L. Blackford, M. H. Jericho, and M. O. Watanabe, Surf. Sci. 217, 276 (1989).
18. R. Emch, J. Nogami, M. M. Dovek, C. A. Lang, and C. F. Quate, J. Appl. Phys. 0021-8979 10.1063/1.343379 65, 79 (1989); C. E. D. Chidsey, D. N. Loiacono, T. Sleator, and S. Nakahura, Surf. Sci. 0039-6028 10.1016/0039- 6028(88)90432-3 200, 45 (1988); A. Putnam, B. L. Blackford, M. H. Jericho, and M. O. Watanabe, Surf. Sci. 217, 276 (1989).
19. R. Emch, J. Nogami, M. M. Dovek, C. A. Lang, and C. F. Quate, J. Appl. Phys. 0021-8979 10.1063/1.343379 65, 79 (1989); C. E. D. Chidsey, D. N. Loiacono, T. Sleator, and S. Nakahura, Surf. Sci. 0039-6028 10.1016/0039- 6028(88)90432-3 200, 45 (1988); A. Putnam, B. L. Blackford, M. H. Jericho, and M. O. Watanabe, Surf. Sci. 217, 276 (1989).
20. H. Okamoto and H. Nejo, J. Vac. Sci. Technol. B 16, 3013 (1998).
21. C. A. Goss, D. H. Charych, and M. Mejda, Anal. Chem. 63, 85 (1991).
22. M. O. Watanabe, T. Kuroda, K. Tanaka, and A. Sakai, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 924 (1991).
23. D. L. Allara, A. F. Hebard, F. J. Padden, R. G. Nuzzo, and D. R. Falcone, J. Vac. Sci. Technol. A 1, 376 (1983).
24. M. A. Reed, C. Zhou, C. J. Muller, T. P. Burgin, and J. M. Tour, Science 0036-8075 10.1126/science.278.5336.252 278, 252 (1997); J. Park, A. Pasupathy, J. I. Goldsmith, C. Chang, Y. Yaish, J. Petta, M. Rinkoski, J. Sethna, H. D. Abruna, P. L. McEuen, and D. C. Ralph, Nature (London) 417, 722 (2002).
25. M. A. Reed, C. Zhou, C. J. Muller, T. P. Burgin, and J. M. Tour, Science 0036-8075 10.1126/science.278.5336.252 278, 252 (1997); J. Park, A. Pasupathy, J. I. Goldsmith, C. Chang, Y. Yaish, J. Petta, M. Rinkoski, J. Sethna, H. D. Abruna, P. L. McEuen, and D. C. Ralph, Nature (London) 417, 722 (2002).
26. M. C. Bartelt and J. W. Evans, Surf. Sci. 0039-6028 10.1016/S0039- 6028(98)00892-9 423, 1 (1999); J.-K. Zuo and J. F. Wendelken, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.78.2791 78, 2791 (1997); J. Villain, J. Phys. I 1155-4304 10.1051/jp1:1991114 1, 19 (1991); K. J. Caspersen, A. R. Layson, C. R. Stoldt, V. Fournee, P. A. Thiel, and J. W. Evans, Phys. Rev. B 65, 193407 (2002).
27. M. C. Bartelt and J. W. Evans, Surf. Sci. 0039-6028 10.1016/S0039- 6028(98)00892-9 423, 1 (1999); J.-K. Zuo and J. F. Wendelken, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.78.2791 78, 2791 (1997); J. Villain, J. Phys. I 1155-4304 10.1051/jp1:1991114 1, 19 (1991); K. J. Caspersen, A. R. Layson, C. R. Stoldt, V. Fournee, P. A. Thiel, and J. W. Evans, Phys. Rev. B 65, 193407 (2002).
28. M. C. Bartelt and J. W. Evans, Surf. Sci. 0039-6028 10.1016/S0039- 6028(98)00892-9 423, 1 (1999); J.-K. Zuo and J. F. Wendelken, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.78.2791 78, 2791 (1997); J. Villain, J. Phys. I 1155-4304 10.1051/jp1:1991114 1, 19 (1991); K. J. Caspersen, A. R. Layson, C. R. Stoldt, V. Fournee, P. A. Thiel, and J. W. Evans, Phys. Rev. B 65, 193407 (2002).
29. M. C. Bartelt and J. W. Evans, Surf. Sci. 0039-6028 10.1016/S0039- 6028(98)00892-9 423, 1 (1999); J.-K. Zuo and J. F. Wendelken, Phys. Rev. Lett. 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.78.2791 78, 2791 (1997); J. Villain, J. Phys. I 1155-4304 10.1051/jp1:1991114 1, 19 (1991); K. J. Caspersen, A. R. Layson, C. R. Stoldt, V. Fournee, P. A. Thiel, and J. W. Evans, Phys. Rev. B 65, 193407 (2002).
30. J. W. Evans, D. E. Sanders, P. A. Thiel, and A. E. DePristo, Phys. Rev. B 41, 5410 (1990).
31. D. M. Halstead and A. E. DePristo, Surf. Sci. 286, 275 (1993).
32. S. H. Brewer, D. A. Brown, and S. Franzen, Langmuir 18, 6857 (2002).
33. A. K. Mahapatro, S. Ghosh, and D. B. Janes, Preprint " cond-mat/0503656 " at 〈 http://arXiv.org 〉 (2005); A. K. Mahapatro, S. Ghosh, and D. B. Janes (unpublished); A. K. Mahapatro, K. J. Jeong, G. U. Lee, and D. B. Janes (unpublished).
34. A. K. Mahapatro, S. Ghosh, and D. B. Janes, Preprint " cond-mat/0503656 " at 〈 http://arXiv.org 〉 (2005); A. K. Mahapatro, S. Ghosh, and D. B. Janes (unpublished); A. K. Mahapatro, K. J. Jeong, G. U. Lee, and D. B. Janes (unpublished).
35. A. K. Mahapatro, S. Ghosh, and D. B. Janes, Preprint " cond-mat/0503656 " at 〈 http://arXiv.org 〉 (2005); A. K. Mahapatro, S. Ghosh, and D. B. Janes (unpublished); A. K. Mahapatro, K. J. Jeong, G. U. Lee, and D. B. Janes (unpublished).
36. Y. L. Loo, D. V. Lang, J. A. Rogers, and J. W. P. Hsu, Nano Lett. 3, 913 (2003).
37. S. Lodha and D. B. Janes, Appl. Phys. Lett. 85, 2089 (2004).
38. W. Wang, T. Lee, and M. A. Reed, in Introducing Molecular Electronics, edited by, G. Cuniberti, G. Fagas, and, K. Richter, (Springer, Berlin, 2005), Chap., p. 13.
39. C. Zhou, M. R. Deshpande, M. Reed, L. Jones II, and J. M. Tour, Appl. Phys. Lett. 71, 611 (1997).