Effect of Electrode Roughness On the Capacitive Behavior of Self-Assembled Monolayers
摘要:
对分析金电极进行机械和电化学抛光,并通过电极的定量氧化/还原循环测量电极表面的真实面积。根据真实面积与几何面积之比,确定了每个电极的粗糙度系数。粗糙度完全由微观粗糙度(达数十纳米)和宏观粗糙度(数百纳米)项组合描述。然后,用十二硫醇或硫代烷偶氮冠的自组装单层 (SAM) 对电极进行衍生,并用阻抗光谱对其进行表征。电极的行为是通过亥姆霍兹或兰德斯等效电路(取决于所使用的 SAM)来模拟的,其中电容被一个恒定相位元素所取代。根据该模型,可获得有效电容和α系数,以量化 SAM 电容的非理想性。有效电容除以粗糙度系数就得到了单位真实面积的电容,这只是微观粗糙度的函数。该电容与 α 因子之间的关系表明,微观粗糙度主要影响薄膜的非理想性,而宏观粗糙度主要影响薄膜电容的大小。了解电极形貌对 SAM 电容大小和理想性的影响对构建基于 SAM 的电容式传感器非常重要,因为它可以预测电极-电极变化的重要性。