學位論文
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Item 紅熒烯中介層對Co2Ni/矽(100)薄膜磁特性、結構之影響(2025) 蔡培元; Tsai, Pei-Yuan有機半導體以其獨特的應用潛力和製造優勢，激發了學界對其大規模研究的熱情，被廣泛認為是下一代半導體技術的關鍵。紅熒烯是一種具有高載流子遷移率和優異光電性能的有機半導體材料，廣泛應用於場效應電晶體（field-effect transistor, FET）、有機光電元件和有機發光二極體（organic light-emitting diodes, OLED）等領域。鈷鎳合金因其在磁性材料中的優越性，如低矯頑力和可調的磁異向性，成為廣泛研究和應用的重要對象，這些合金的性質可以透過調整鈷和鎳的比例來優化。本研究深入探討了Co2Ni薄膜在矽基板和紅熒烯界面上的磁特性及結構。包括利用磁光科爾效應、科爾顯微鏡和鐵磁共振技術來觀察磁特性的變化，以及原子力顯微鏡、X光繞射、X光反射率和X光光電子能譜來分析薄膜的表面形貌、晶體結構、界面粗糙度和化學組成。研究結果表明，Co2Ni /矽(100)系統矯頑力沒有超過50 Oe，隨著紅熒烯的引入，Co2Ni薄膜矯頑力上升、改變磁域尺寸大小和表面形貌更加蜿蜒，以及提升表面粗糙度。 Co2Ni薄膜成長顯示薄膜呈現fcc結構(111)方向奈米晶生長，晶粒大小為幾個奈米，而Co2Ni薄膜深度分析確認了薄膜中鈷與鎳的均勻成分成長。紅熒烯引入導致電子能階偏移約為0.1 eV，顯示對紅熒烯中介層對於鐵磁層電子結構有顯著影響。紅熒烯中介層效應對磁性合金薄膜成長應用的潛在意義，特別是在提高矯頑力、方正度以及改變磁域結構對於合金鐵磁性薄膜製程有重要角色。Item 超薄鐵銥合金的成分比例與結構研究(2011) 李亞倫; Ya-Lun Li本論文主要研究鐵超薄膜在銥(111)基底上的成長模式、表面結構、化學偏移及合金成分比例。樣品製備與實驗均在超高真空環境下進行，並透過低能量電子繞射與歐傑電子能譜進行實驗觀測。在室溫300 K鐵超薄膜的成長方面，我們首先以歐傑電子能譜觀察一系列不同厚度之鐵薄膜，發現鐵薄膜在銥單晶上的化學偏移與塊材電負度所預期的結果有相反的趨勢。當鐵薄膜厚度超過2 ML時，其L1M1M2歐傑電子動能隨厚度增加而下降，銥N1N2N7歐傑電子動能隨厚度增加而上升，介面效應仍然明顯；厚度超過4 ML時，鐵L1M1M2歐傑電子動能變化趨於平緩，介面效應減弱，此時樣品的化學狀態以塊材鐵為主。從室溫300 K鐵超薄膜成長之低能量電子繞射實驗結果發現，當鐵薄膜厚度超過5.8 ML時，鐵原子主要是以bcc(110)在fcc(111)上的Kurdjumov-Sachs (KS)模式進行磊晶；當厚度小於1.8 ML時，鐵原子則以基底fcc(111)的方式進行磊晶。鐵超薄膜樣品加熱退火至800 K時，我們從歐傑電子能譜的強度分析可以得到穩定的鐵銥成分比例為1:3；化學偏移的分析發現銥N1N2N7歐傑電子動能比起乾淨銥單晶有下降的趨勢，因此排除鐵原子退吸附的可能；在低能量電子繞射實驗結果中，電子入射動能120 eV時可以發現清楚的(2×2)亮點。由以上三個實驗結果我們推測鐵銥形成規則合金FeIr3，最後透過氬離子濺射實驗進行深度分析，發現實驗所得之濺射效率與FeIr3模型的計算結果相差3%，顯示鐵銥確實形成規則合金FeIr3。另一方面，在低能量電子繞射實驗結果中，電子入射動能75 eV時，可以發現鐵銥合金表面上存在有鐵的兩種結構：bcc(110) KS與bcc(111) (3/2×3/2)R20°。當鐵超薄膜樣品厚度大於5.8 ML時，此兩種結構會同時存在於加熱退火後的FeIr3合金表面；當厚度小於1.8 ML時，合金表面將只剩下bcc(111)結構。Item 鐵超薄膜在白金(111)面上的成長(2007) 許宏彰我們利用歐傑電子能譜(Auger Electron Spectroscopy， AES)、低能電子繞射（Low Energy Electron Diffraction， LEED）、以及紫外光電子能譜術(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy， UPS)來深入探討鐵超薄膜鍍於Pt(111) 的成長模式以及在高溫形成合金時的成份、結構變化。 室溫下，鐵薄膜鍍於Pt(111)的成長模式為三層平整成長之後再以三維島狀的S. K. mode。由AES、LEED均能得到相同的結論。而隨著厚度的增加也可以發現在表面有Domain Rotation的行為。因此在LEED Pattern出現了新的衛星亮點。 1，2 與 5 ML Fe/Pt(111)升溫過程各自在520、570與620 K開始在界面擴散；而在670、670與720 K時，開始有合金的行為；而對於2與5 ML的系統，在820與870 K時Domain Rotation的行為隨著溫度的昇高而消失。對於1 ML 深溫至1060 K時，由於表面的重構使得表面鉑原子間距加大，LEED Patternt出現新的(1x1)繞射亮點。