本論文利用脈衝雷射蒸鍍法在 c 指向單晶藍寶時機板上製備 100 nm 厚的氧
化銪鋅薄膜，雷射能量為 1.6 J/cm2，鍍膜為氧壓 3.0×10-1 mbar，Eu 摻雜的原子 比例為 0~15 %，基板溫度為 750 ℃。
由表面輪廓儀檢測鍍膜速率隨摻雜濃度上升而增加，但 10 %以上則減緩。
拉曼光譜中 ZnO 和 Eu 1 %的樣品中可以觀察到微弱的 E2 (high)訊號，高比例的 氧化銪鋅則只觀察到基板訊號。薄膜 E2(high)訊號強度在摻雜後降低，代表薄膜 品質下降，如要使拉曼光譜訊號更易辨識，改進方法應可從增加薄膜厚度方向著 手。XRD 的結果顯示所有氧化銪鋅薄膜中皆沒有雜質與其他晶相的存在，代表 Eu 成功地取代 Zn 的位置，Eu 比例增加時，c 軸晶格常數約略減小，粒徑大小亦 持續下降，代表薄膜結晶品質變差。此與拉曼光譜得出的結果相吻合。由 XPS 測得 Zn1-xEuxO 薄膜實驗比例皆小於配方比例，可能是靶材比例分布不均所造 成。
純氧化鋅的 PL 光譜中近能隙發光明顯，隨著 Eu 摻雜濃度增加，近能隙 發光強度下降。各比例氧化銪鋅的 PL 光譜發光機制皆有氧空缺、鋅空缺及氧間 隙，但高比例樣品(8 %、10 %、15 %)則出現鋅間隙的發光。除了 1 %和 15 %的 樣品螢光過於微弱，其它氧化銪鋅薄膜的光譜形狀皆相似。隨著摻雜比例的增加，
缺陷發光強度先變強而後減小，這是摻雜造成缺陷增加使缺陷發光增強，但高比 例時缺陷過多使結晶品質過差導致發光轉趨減弱所致。橢圓偏振光譜結果顯示隨 著 Eu 比例的增加，n-E 圖中折射率的峰值位置藍移，代表 Zn1-xEuxO 薄膜直接能 隙變大，不論是橢圓偏振光譜的 k-E 關係或穿透光譜的 α-E 關係，得出的直接能 隙大小也隨 Eu 比例的增加而上升，推測是晶格常數減小導致能隙變大，此結果 亦與 XRD 結果相吻合。
SQUID 結果顯示，Eu 比例為 3 %、5 %、8 %的 Zn1-xEuxO 薄膜在室溫以及 低溫的 m-H 殘磁為零。Eu 比例為 8 %時薄膜飽和磁矩最大，和 m-T 關係曲線皆 表現出順磁性。
將來可用霍爾效應量測薄膜傳輸載子的極性、濃度與遷移率(mobility)。由 於薄膜在可見光區穿透率高，因此可用磁光法拉第效應(magneto-optic Faraday effect, MOFE) 進一步探討薄膜的磁性。對薄膜進行退火探討退火的影響，利用 RBS(拉塞福背向散射)檢驗氧化銪鋅薄膜銪離子的氧化態為二價或三價，進一步 探討價數與薄膜磁性的關係。或在薄膜與基板中間加一層緩衝層形成多層膜結構，
探討緩衝層對薄膜物性的影響。藉由改變薄膜成長條件與進行各種物性量測，期 許氧化銪鋅是適合開發成元件的材料之一。
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附錄
SEM. 3%、5%、10%、15%氧化銪鋅 SEM 圖譜
Eu 3 %比例的氧化銪鋅薄膜 Eu 5 %比例的氧化銪鋅薄膜
Eu 10 %比例的氧化銪鋅薄膜 Eu 15 %比例的氧化銪鋅薄膜
2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
MCD (mdeg)
Energy (eV)
MCD-Eu 15%
0T-1
MCD (mdeg)
Energy (eV)
MCD-Eu 10%
0T-1
MCD (mdeg)
Energy (eV)
MCD-Eu 8%
0T-1
MCD (mdeg)
Energy (eV)
MCD=Eu 5%
0T-1
MCD (mdeg)
Energy (eV) MCD-Eu 1%
0T-1
MCD (mdeg)
Energy (eV) MCD-Eu 3%
0T-1