國立臺灣師範大學博碩士論文全文系統

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研究生：	劉堂峰
論文名稱：	銀/鈷/鉑(111)超薄膜界面結構與合金形成
指導教授：	沈青嵩
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	物理學系 Department of Physics
畢業學年度：	87
語文別：	中文
論文頁數：	80
中文關鍵詞：	銀、鈷、鉑(111) 、結構、合金
論文種類：	學術論文
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本實驗中我們將以歐傑電子能譜術(AES;Auger Electron Spectroscopy)、低能量電子繞射(LEED;Low Energy Electron Diffraction)、紫外光電子能譜術(UPS;Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy)與AES配合離子濺射作深度組成分析來了解1ML Ag/ XML Co/ Pt(111)系統，鈷薄膜厚度變化時，合金形成的過程與溫度間的關係。
1ML Ag/0.8ML Co/ Pt(111)樣品升溫時，由LEED亮點峰值強度對數值與溫度的變化圖形發現，550K以前，亮點峰值強度隨著溫度升高因Debye-Waller effect 效應而呈線性遞減。當溫度到了550K時，鈷原子開始向鉑內體擴散擾動使得亮點峰值強度急速變小，在675K時，鈷、鉑原子混合形成合金差不多接近完成；從675K以後，表面層銀原子的週期排列較原來平整，此效應大過於Debye-Waller effect 的影響，所以亮點強度逐漸增強。在750K以後，鈷原子大部分擴散進入內體且鈷、鉑合金已穩定形成，此時銀原子排列的平整度與Debye-Waller effect 效應對表面原子的影響程度相當，所以亮點峰值強度不再增強而維持一定值。800K以後的降溫過程，亮點峰值強度因為Debye-Waller effect 的影響而與溫度呈一直線的關係。
此結果也可由AES 的變化得到證實，鈷與鉑的介面在溫度550K時，歐傑訊號有同步變化的狀況發生，顯示鈷原子開始鑽入鉑基體內。溫度升至750K時，鈷原子和鉑原子的歐傑訊號已趨於穩定，顯示合金已經穩定形成。再由歐傑配合離子濺射作深度組成分析，也可以發現鈷原子受熱後鑽入鉑基底的現象。
固定一層銀薄膜，變化鈷薄膜厚度對合金的影響方面，當鈷薄膜的厚度在1ML 以下時，鈷薄膜鍍的愈薄，合金完成的溫度要愈高。而當鈷薄膜的厚度在1ML ~1.5ML時，鈷薄膜愈厚，合金完成的溫度也愈高。

Chapter  1  緒論……………………………………..………1
Chapter  2  實驗與儀器…………………………..…….…...4
 2-1 超高真空系統……………………..………….….….…...6
  2-1-(1)需要超高真空系統的理由……………..……………6
  2-1-(2)抽器設備……………………………….…….………8
  2-1-(3)達到超高真空系統的程序………………..…………9
       2-2樣品清潔與準備所需的儀器……….….……………….11
  2-2-(1)離子濺射清潔樣品…………….…………………...11
  2-2-(2)退火與樣品升降溫系統………….….……………..12
  2-2-(3)蒸鍍………………………………..………………..14
       2-3歐傑電子能譜術…………………………………………15
  2-3-(1)歐傑效應與電子能譜………………..……………..15
  2-3-(2)同心半球形能譜分析儀………………..…………..18
  2-3-(3) 電子能譜的分析……………………………..……21
  2-3-(4) 歐傑電子能譜術的應用……………..……………22
 2-4低能量電子繞射儀………………………………………28
  2-4-(1)表面晶格的表示法…………………………………28
  2-4-(2)反商晶格與電子繞射………………………………29
  2-4-(3)LEED的工作方式………………………………….32
  2-4-(4)LEED所傳達的表面訊息………………………….34
 2-5紫外光電子能譜術………………………….…………..37
  2-5-(1)由光電效應到紫外光電子能譜…………………….37
   2-5-(2)紫外光源的產生…………………………………..39
 Chapter 3  實驗與結果討論………………….……………42
        3-1實驗前的準備……………………………….…………42
        3-2銀薄膜成長模式的探討………………….……………45
   3-2-(1) 銀鍍源的鍍量刻度…………….…………………45
   3-2-(2) 銀薄膜在1ML Co/ Pt(111)上的成長模式………46
        3-3銀鈷雙層膜與鉑基底的合金形成………….…………49
   3-3-(1) AES對溫度變化的關係………………………….49
   3-3-(2) 從LEED觀察合金形成的狀態變化……..……...51
   3-3-(3) 以UPS檢驗升溫過程中電子態的變化……..…..55
   3-3-(4) AES配合離子濺射作深度組成分析……………..59
   3-3-(5) 變化鈷薄膜厚度與鉑形成合金的關係…………..65
 Chapter 4  結論……………………………………………….73
 Reference…………………………………..…………………..75

                                

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