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研究生：	侯詠智
論文名稱：	紅熒烯與鈷在矽(100)上形成複合材料的結構與磁性研究 Structures and magnetic properties of composite films containing Cobalt and Rubrene
指導教授：	蔡志申
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	物理學系 Department of Physics
論文出版年：	2013
畢業學年度：	101
語文別：	中文
論文頁數：	123
中文關鍵詞：	紅熒烯、混鍍、鈷、磁光柯爾效應、結構
論文種類：	學術論文
相關次數：	點閱：207 下載：16
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本實驗室利用磁光柯爾效應儀(MOKE)、原子力顯微鏡(AFM)與X光繞射儀(XRD)，來分析使用磁控濺鍍的鈷(Cobalt)與蒸鍍的紅熒烯(Rubrene)在矽(Si(100))基板上的結構與磁特性，第一部分先探討Co/Si(100)的不同濺鍍功率的表面結構與磁特性，再來是Rubrene/Si(100)的不同溫度與不同厚度之表面結構，Co/Si(100)於所有濺鍍功率都會有三角錐結構，只是濺鍍功率低的比例較少，而Rubrenen/Si(100)於不同的溫度與時間都會有結構上的變化，但無論是改變蒸鍍溫度或時間，表面的堆積過程是雷同的，都是由顆粒狀轉變為網狀結構。第二部分將不同的鈷與紅熒烯混合比例分成三組，第一組Co0.5Rubrene0.5/Si(100)、第二組Co0.6Rubrene0.3/Si(100)、第三組Co0.75Rubrene0.25/Si(100)，改變鈷的鍍率但紅熒烯的蒸鍍條件完全相同，分析結構與磁性之間相互影響之現象。這三組皆無三角錐結構，第一組樣品表面平整，且矯頑力與表面粗糙度相關，表面粗糙度越大矯頑力越大。第二組與第三組較薄的前幾個樣品開始出現顆粒狀結構，且矯頑力與顆粒大小相關，顆粒越大矯頑力越大。為後一個部分是將Co0.5Rubrene0.5/Si(100)與Co0.75Rubrene0.25/Si(100)這兩組的紅熒烯使用酒精沖洗掉，分析其表面結構與磁性的關係，發現這兩組表面有不一樣的成膜方式，但相同的是洗掉紅熒烯會將部分懸浮的鈷粒一起帶走，所以洗掉紅熒烯後的矯頑力比洗掉前小。

第一章 緒論.......................................6
第二章 基本原理
 2-1 系統物介紹...................................7
  2-1-1 矽(Silicon)..............................8
  2-1-2 鈷(Cobalt)...............................9
  2-1-3 紅熒烯(Rubrene)..........................11
 2-2 奈米薄膜製成與沉積原理
  2-2-1 奈米薄膜製程..............................11
  2-2-2 沉積原理.................................12
 2-3 磁性物質
  2-3-1 磁性物質的分類............................16
  2-3-2 磁化過程.................................23
 2-4 濺鍍
  2-4-1 濺鍍原理.................................25
  2-4-2 電漿....................................26
  2-4-3 電漿濺鍍.................................26
  2-4-4 直流濺鍍.................................27
  2-4-5 射頻濺鍍.................................28
  2-4-6 自生偏壓效應..............................28
  2-4-7 磁控濺鍍.................................29
  2-4-8 其他改良型濺鍍槍...........................30
第三章 儀器設備與工作原理
 3-1超高真空系統..................................31
  3-1-1 超高真空腔................................31
  3-1-2 抽氣系統..................................31
  3-1-3 機械幫浦..................................32
  3-1-4 渦輪分子幫浦...............................32
  3-1-5 氣體流量控制器..............................34
  3-1-6 壓力量測系統................................34
  3-1-7 蒸鍍系統...................................34
  3-1-8 濺鍍系統...................................34
 3-2 原子力顯微鏡(AFM)
  3-2-1 起源......................................35
  3-2-2 原理......................................36
  3-2-3 儀器構造...................................36
  3-2-4原子力顯微鏡(AFM)的種類.......................37
 3-3 X－光繞射(XRD)
  3-3-1 X－光繞射儀之應用............................38
  3-3-2 原理.......................................39
 3-4 大氣磁光科爾效應儀
  3-4-1 磁光柯爾效應理論.............................40
  3-4-2 磁光科爾效應儀器裝置..........................42
  3-4-3 磁光柯爾效應儀操作............................45
第四章 實驗結果與討論
 4-1實驗方法
  4-1-1樣品的製備與清潔...............................48
  4-1-2鈷薄膜表面結構與濺鍍速率........................49
  4-1-3紅熒烯薄膜表面結構與濺鍍速率.....................68
 4-2 鈷薄膜混紅熒烯薄膜/矽基底
  4-2-1鈷混紅熒烯薄膜(1:1)/矽基底.....................81
  4-2-2鈷混紅熒烯薄膜(2:1)/矽基底.....................89
  4-2-3鈷混紅熒烯薄膜(3:1)/矽基底.....................99
  4-2-4鈷混紅熒烯薄膜/矽基底的結果討論.................107
  4-2-5洗去紅熒烯後的比較............................111
  4-2-6洗去紅熒烯後的結果討論.........................119
第五章 結論.........................................120
第六章 參考資料......................................122

                                

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