A microcontroller was used to operate a pulsed-solenoid valve connected directly to a vacuum chamber () to deposit microliters of solution resulting in monolayer and submonolayer coverage of the substrate. This technique is particularly suited for preparing samples to be characterized by scanning tunneling microscopy or atomic force microscopy. The microcontroller can be programed to open the valve at the millisecond timescale. The valve is particularly suited to deliver air and temperature sensitive molecules to the substrate without the need to remove the substrate from vacuum for deposition.
REFERENCES
1.
Hugh O.
Pierson
, Handbook of Chemical Vapor Deposition: Principles, Technology and Applications
(William Andrew
, New York
, 1999
).2.
“Chemical Vapor Deposition,” in Vapor Deposition, edited by C. F. Powell, J. H. Oxley, and J. M. Blocher, Jr. (John Wiley & Sons, New York, 1966).
3.
W. E.
Sawyer
and A.
Man
, “On pyrolytic carbon,” U.S. patent 229,335 (29 June 1880).4.
J. W.
Aylsworth
, “On metal deposition,” U.S. patent 553,296 (21 January 1896).5.
A.
deLodyguine
, “On metal deposition,” U.S. patent 575,002 (12 January 1897).6.
A
deLodyguine
, “On metal deposition,” U.S. patent 575,668 (19 January 1897).7.
L.
Mond
, “On nickel deposition,” U.S. patent 455,230 (30 June 1891).8.
R.
Wilhelm
and S.
Gottfried
, “Process for the production of titanium carbide coatings,” U.S. patent 2,962,388 (29 November 1960).9.
J. H.
Oxley
and J. M.
Blocher
, J. Electrochem. Soc.
108
(5
), 460
–464
(1961
). 10.
S.
PalDey
and S. C.
Deevi
, Mater. Sci. Eng. A
342
, 58
(2003
). 11.
I.
Petrov
, P. B.
Barna
, L.
Hultman
, and J. E.
Greene
, J. Vac. Sci. Technol. A
21
, S117
(2003
). 12.
J. B.
Fenn
, M.
Mann
, C. K.
Meng
, S. F.
Wong
, and C. M.
Whitehouse
, Science
246
, 64
(1989
). 13.
J. B.
Fenn
, M.
Mann
, C. K.
Meng
, S. F.
Wong
, and C. M.
Whitehouse
, Mass Spectrom. Rev.
9
, 37
(1990
). 14.
M.
Wilm
and M.
Mann
, Anal. Chem.
68
, 1
(1996
). 15.
M.
Yamashita
and J. B.
Fenn
, J. Phys. Chem.
88
, 4451
(1984
). 16.
Takashi
Kanno
, Hiroyuki
Tanaka
, Tomohiko
Nakamura
, Hitoshi
Tabata
, and Tomoji
Kawai
, Jpn. J. Appl. Phys.
38
, L606
(1999
). 17.
L.
Grill
, I.
Stass
, K.-H.
Rieder
, and F.
Moresco
, Surf. Sci.
600
, L143
(2006
). 18.
Rebecca C.
Quardokus
, Yuhui
Lu
, Natalie A.
Wasio
, Craig S.
Lent
, Frederic
Justaud
, Claude
Lapinte
, and S.
Alex Kandel
, J. Am. Chem. Soc.
134
, 1710
(2012
). 19.
Y.
Shirai
, A. J.
Osgood
, Y.
Zhao
, K. F.
Kelly
, and J. M.
Tour
, Nano Lett.
5
, 2330
(2005
). 20.
Y.
Morino
, Y.
Kanai
, A.
Imanishi
, Y.
Yokota
, and K.-I.
Fukui
, Jpn. J. Appl. Phys.
53
, 05FY01
(2014
). 21.
H.
Tanaka
and M.
Taniguchi
, Jpn. J. Appl. Phys.
56
, 08LB02
(2017
). 22.
E.
Shapir
, L.
Sagiv
, N.
Borovok
, T.
Molotski
, A. B.
Kotlyar
, and D.
Porath
, J. Phys. Chem. B
112
, 9267
(2008
). 23.
T.
Kawahara
, T.
Takahashi
, H.
Tanaka
, and T.
Kawai
, Appl. Surf. Sci.
252
, 5495
(2006
). 24.
E.
Shapir
, H.
Cohen
, N.
Borovok
, A. B.
Kotlyar
, and D.
Porath
, J. Phys. Chem. B
110
, 4430
(2006
). 25.
E.
Shapir
, J.
Yi
, H.
Cohen
, A. B.
Kotlyar
, G.
Cuniberti
, and D.
Porath
, J. Phys. Chem. B
109
, 14270
(2005
). 26.
H.
Tanaka
and T.
Kawai
, Surf. Sci.
539
, L531
(2003
). 27.
M.
Nishimura
, H.
Tanaka
, and T.
Kawai
, Jpn. J. Appl. Phys.
41
, 7510
(2002
). 28.
K.
Ushizawa
, Y.
Sato
, T.
Mitsumori
, T.
Machinami
, T.
Ueda
, and T.
Ando
, Chem. Phys. Lett.
351
, 105
(2002
). 29.
D. C. G.
Klein
, L.
Gurevich
, J. W.
Janssen
, L. P.
Kouwenhoven
, J. D.
Carbeck
, and L. L.
Sohn
, Appl. Phys. Lett.
78
, 2396
(2001
). 30.
T.
Kanno
, H.
Tanaka
, N.
Miyoshi
, M.
Fukuda
, and T.
Kawai
, Jpn. J. Appl. Phys.
39
, 1892
(2000
). 31.
Y.
Nakayama
, H.
Tanaka
, and T.
Kawai
, Jpn. J. Appl. Phys.
39
, L825
(2000
). 32.
Y.
Maeda
, T.
Matsumoto
, H.
Tanaka
, and T.
Kawai
, Jpn. J. Appl. Phys.
38
, L1211
(1999
). 33.
J. M.
Sobrado
and J. A.
Martín-Gago
, J. Appl. Phys.
120
, 145307
(2016
). 34.
T.
Kawahara
, T.
Takahashi
, H.
Tanaka
, and T.
Kawai
, Jpn. J. Appl. Phys.
44
, 5386
(2005
). 35.
T.
Yamada
, K.
Shirasaka
, A.
Takano
, and M.
Kawai
, Surf. Sci.
561
, 233
(2004
). 36.
A.
Eisenstein
, K. R.
Harikumar
, K.
Huang
, I. R.
McNab
, J. C.
Polanyi
, and A.
Zabet-Khosousi
, Chem. Phys. Lett.
527
, 1
(2012
). 37.
T.
Sasaki
, A. J.
Osgood
, J. L.
Kiappes
, K. F.
Kelly
, and J. M.
Tour
, Org. Lett.
10
, 1377
(2008
). 38.
N.
Fukui
, A.
Taninaka
, T.
Sugai
, H.
Yoshida
, S.
Heike
, M.
Fujimori
, Y.
Terada
, T.
Hashizume
, and H.
Shinohara
, J. Nanosci. Nanotechnol.
7
, 4267
(2007
). 39.
S.-I.
Sakurai
, K.
Okoshi
, J.
Kumaki
, and E.
Yashima
, Angew. Chem. Int. Ed.
45
, 1245
(2006
). 40.
Y.
Terada
, B.-K.
Choi
, S.
Heike
, M.
Fujimori
, and T.
Hashizume
, Nano Lett.
3
, 527
(2003
). 41.
Y.
Terada
, B.-K.
Choi
, S.
Heike
, M.
Fujimori
, and T.
Hashizume
, Jpn. J. Appl. Phys.
42
, 4739
(2003
). 42.
Y.
Terada
, B.-K.
Choi
, S.
Heike
, M.
Fujimori
, and T.
Hashizume
, J. Appl. Phys.
93
, 10014
(2003
). 43.
Z.
Chen
, S.
Fujita
, and K.-I.
Fukui
, J. Phys. Chem. C
115
, 14270
(2011
). 44.
G.
Vives
, J.
Kang
, K. F.
Kelly
, and J. M.
Tour
, Org. Lett.
11
, 5602
(2009
). 45.
T.
Sasaki
, A. J.
Osgood
, L. B.
Alemany
, K. F.
Kelly
, and J. M.
Tour
, Org. Lett.
10
, 229
(2008
). 46.
Y.
Shirai
et al., J. Am. Chem. Soc.
128
, 4854
(2006
). 47.
R.
Bernard
, G.
Comtet
, G.
Dujardin
, V.
Huc
, and A. J.
Mayne
, Appl. Phys. Lett.
87
, 053114
(2005
). 48.
R.
Bernard
, V.
Hue
, P.
Reiss
, F.
Chandezon
, P.
Jegou
, S.
Palacin
, G.
Dujardin
, and G.
Comtet
, J. Phys. Condens. Matter
16
, 7565
(2004
). 49.
Yuhui
Lu
, Rebecca
Quardokus
, Craig S.
Lent
, Frederic
Justaud
, Claude
Lapinte
, and S.
Alex Kandel
, J. Am. Chem. Soc.
132
, 13519
(2010
). 50.
Song
Guo
and S.
Alex Kandel
, J. Phys. Chem. Lett.
1
, 420
(2009
). 51.
Song
Guo
and S.
Alex Kandel
, J. Chem. Phys.
128
, 014702
(2008
). 52.
Jacob P.
Petersen
, Ryan D.
Brown
, Angela M.
Silski
, Steven A.
Corcelli
, and S.
Alex Kandel
, J. Phys. Chem. C
123
, 13610
(2019
). 53.
Angela M.
Silski
, Jacob P.
Petersen
, Ryan D.
Brown
, Steven A.
Corcelli
, and S.
Alex Kandel
, J. Phys. Chem. C
122
, 25467
(2018
). 54.
Natalie A.
Wasio
, Rebecca C.
Quardokus
, Ryan P.
Forrest
, Craig S.
Lent
, Steven A.
Corcelli
, John A.
Christie
, Kenneth W.
Henderson
, and S.
Alex Kandel
, Nature
507
, 86
(2014
). 55.
F.
Ullmann
and Jean
Bielecki
, Ber. Dtsch. Chem. Ges.
34
, 2174
(1901
). 56.
André
Gourdon
, Angew. Chem. Int. Ed.
47
, 6950
(2008
). 57.
Leonhard
Grill
, Matthew
Dyer
, Leif
Lafferentz
, Mats
Persson
, Maike V.
Peters
, and Stefan
Hecht
, Nat. Nanotechnol.
2
, 687
(2007
). 58.
Weihua
Wang
, Xingqiang
Shi
, Shiyong
Wang
, Michel A.
Van Hove
, and Nian
Lin
, J. Am. Chem. Soc.
133
, 13264
(2011
). 59.
Rico
Gutzler
, Hermann
Walch
, Georg
Eder
, Stephan
Kloft
, Wolfgang M.
Heckl
, and Markus
Lackinger
, Chem. Commun.
29
, 4456
(2009
). 60.
E. A.
Lewis
, M. D.
Marcinkowski
, C. J.
Murphy
, M. L.
Liriano
, A. J.
Therrien
, A.
Pronschinske
, and E. C. H.
Sykes
, Chem. Commun.
53
, 7816
(2017
). 61.
Johanna
Eichhorn
, Damian
Nieckarz
, Oliver
Ochs
, Debabrata
Samanta
, Michael
Schmittel
, Pawel
Jerzy Szabelski
, and Markus
Lackinger
, ACS Nano
8
, 7880
(2014
). 62.
Johanna
Eichhorn
, Thomas
Strunskus
, Atena
Rastgoo-Lahrood
, Debabrata
Samanta
, Michael
Schmittel
, and Markus
Lackinger
, Chem. Commun.
50
, 7680
(2014
). 63.
M.
Lackinger
, Chem. Commun.
53
, 7872
(2017
). 64.
X.
Zhu
et al., Langmuir
35
, 4428
(2019
). 65.
M.
Zhao
et al., Adv. Mater.
27
, 7372
(2015
). 66.
Q.
Liu
, Y.
Yang
, H.
Li
, R.
Zhu
, Q.
Shao
, S.
Yang
, and J.
Xu
, Biosens. Bioelectron.
64
, 147
(2015
). 67.
J.
Liu
et al., Biomaterials
97
, 1
(2016
). 68.
Y.
Kubo
, M.
Yamamoto
, M.
Ikeda
, M.
Takeuchi
, S.
Shinkai
, S.
Yamaguchi
, and K.
Tamao
, Angew. Chem. Int. Ed.
42
, 2036
(2003
). 69.
Y.
Ding
, W.-H.
Zhu
, and Y.
Xie
, Chem. Rev.
117
, 2203
(2017
). 70.
Y.
Li
, Q.
Duan
, H.
Wang
, B.
Gao
, N.
Qiu
, and Y.
Li
, J. Photochem. Photobiol. A
356
, 370
(2018
). 71.
D.
Gust
, T. A.
Moore
, and A. L.
Moore
, Acc. Chem. Res.
42
, 1890
(2009
). 72.
M. R.
Wasielewski
, Acc. Chem. Res.
42
, 1910
(2009
). 73.
L.
Huang
, Y.-C.
Liu
, K. E.
Gubbins
, and M. B.
Nardelli
, Appl. Phys. Lett.
96
, 063111
(2010
). 74.
I.
Ibrahim
, A.
Bachmatiuk
, D.
Grimm
, A.
Popov
, S.
Makharza
, M.
Knupfer
, B.
Büchner
, G.
Cuniberti
, and M. H.
Rümmeli
, ACS Nano
6
, 10825
(2012
). 75.
J.
Kyriakopoulos
et al., J. Mol. Catal. A: Chem.
381
, 9
(2014
). 76.
B.
Li
, H.
Li
, and Z.
Xu
, J. Phys. Chem. C
113
, 21526
(2009
). 77.
M. M.
Najafpour
, M.
Abasi
, T.
Tomo
, and S. I.
Allakhverdiev
, J. Chem. Soc. Dalton Trans.
43
, 12058
(2014
). 78.
R. H.
Scheicher
, S.
Li
, C. M.
Araujo
, A.
Blomqvist
, R.
Ahuja
, and P.
Jena
, Nanotechnology
22
, 33540
(2011
). 79.
Y.
Sun
, C.
Cao
, P.
Huang
, S.
Yang
, and W.
Song
, RSC Adv.
5
, 86082
(2015
). 80.
Z.
Li
, L.-L.
Pan
, F.-L.
Zhang
, Z.
Wang
, Y.-Y.
Shen
, and Z.-Z.
Zhang
, J. Nanosci. Nanotechnol.
14
, 4513
(2014
). 81.
X.
Liu
, M.
Zheng
, X.
Kong
, Y.
Zhang
, Q.
Zeng
, Z.
Sun
, W. J.
Buma
, and H.
Zhang
, Chem. Commun.
49
, 3224
(2013
). 82.
M.
Raoof
, Y.
Mackeyev
, M. A.
Cheney
, L. J.
Wilson
, and S. A.
Curley
, Biomaterials
33
, 2952
(2012
). 83.
K.
Raza
et al., Int. J. Pharm.
495
, 551
(2015
). 84.
P.
Wei
, L.
Zhang
, Y.
Lu
, N.
Man
, and L.
Wen
, Nanotechnology
21
, 495101
(2010
). 85.
H. W.
Kroto
, J. R.
Heath
, S. C.
O’Brien
, R. F.
Curl
, and R. E.
Smalley
, Nature
318
, 162
(1985
). 86.
R. E.
Smalley
, Acc. Chem. Res.
25
, 98
(1992
). 87.
Stephen E.
Creager
and Gary K.
Rowe
, J. Electroanal. Chem.
370
, 203
(1994
). 88.
S.
Das
and M.
Presselt
, J. Mater. Chem. C
7
, 6194
(2019
). 89.
J.-F.
Nierengarten
, New J. Chem.
28
, 1177
(2004
). 90.
X.
Zhang
, Y.
Huang
, Y.
Wang
, Y.
Ma
, Z.
Liu
, and Y.
Chen
, Carbon
47
, 334
(2009
). 91.
D. M.
Guldi
and M.
Prato
, Acc. Chem. Res.
33
, 695
(2000
). 92.
A. F.
Hebard
, M. J.
Rosseinsky
, R. C.
Haddon
, D. W.
Murphy
, S. H.
Glarum
, T. T. M.
Palstra
, A. P.
Ramirez
, and A. R.
Kortan
, Nature
350
, 600
(1991
). 93.
J.
Nagamatsu
, N.
Nakagawa
, T.
Muranaka
, Y.
Zenitani
, and J.
Akimitsu
, Nature
410
, 63
(2001
). 94.
G.
Yu
, J.
Gao
, J. C.
Hummelen
, F.
Wudl
, and A. J.
Heeger
, Science
270
, 1789
(1995
). © 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.
