5 總結
在本篇論文中,針對矽基板(111)上的鐵鈀雙層薄膜,在不同退火溫度下形 成鐵鈀合金與最後鐵鈀矽化物之過程進行總結性的探討。
5.1 實驗一結論
在第一部分實驗中,樣品分成「鈀-鐵-矽基板」與「鐵-鈀-矽基板」兩系列,
可將雙層薄膜鐵鈀成份比例相同但相對位置不同的兩系列樣品進行比較,同時同 系列中的不同雙層薄膜厚度之樣品也可進行比較,退火溫度從室溫到高溫 1015 K,得到 AES 數據整理並繪製成「Fe/Si、Pd/Si 之 AES 訊號比值與溫度關係圖」
與「Fe/Pd、Pd/Fe 之 AES 訊號比值與溫度關係圖」,而前者得到結論如圖 5-1 所示,不論原本是哪一系列的雙層薄膜樣品,皆可以在關係圖中得到類似的曲線,
從室溫上升至 690 K 時,有些微的合金形成,當溫度介於 690 到 897 K 之間,
則合金島與矽基板形成矽化物,原本薄膜厚度愈薄的樣品,兩種訊號比值會出現 陡峭的下降趨勢;反之,若厚度愈厚的樣品,兩種訊號比值則以平緩方式下降,
當溫度超過 897 K 之後,合金島幾乎都已經與矽基板表面結合成矽化物,兩種 訊號比值不再出現明顯的下降趨勢。
圖 5-1 實驗一「Fe/Si、Pd/Si 之 AES 訊號比值與溫度關係圖」之結論示意圖。
作出「Fe/Pd、Pd/Fe 之 AES 訊號比值與溫度關係圖」,可以將 Fe/Si 與 Pd/Si 訊號比值與時間的關係圖,分別為 Fe/Si、Pd/Si、Fe/Pd 及 Pd/Fe 與時間的關係 圖,從前兩張圖可以觀察到隨著加熱時間增加,鐵與鈀皆往下基板方向移動,但
5.3 後記
接續在實驗二的實驗為在備製相同樣品「鈀(3 分鐘)/鐵(5 分鐘)/矽基板」後,
先以 AES 進行量測,接著外加電流值 3 安培持續 3 分鐘後,關掉再進行一次 AES 量測,之後將樣品從真空腔中取出,置入壓力為3 × 10−3 torr 的真空環境中進行 磁光柯爾效應(MOKE)的量測,此部分已經有先進行實驗,樣品 3 安培加熱 3 分 鐘後的 AES 量測如圖 5-3 所示,圖中 330 電子伏特有出現峰值,代表表面仍有 鈀的成份,而在後面 598、651 與 703 電子伏特的位置皆有峰值,表示表面有鐵 的成份存在;在磁性量測上,圖 5-4 為 In-Plane 之 MOKE 圖形,而圖 5-5 為 Perpendicular 之 MOKE 圖形,雖然 AES 圖中有鐵的訊號存在,但兩張圖皆未 呈現磁性,因此並未進行到下一部分曝氫氣之磁性量測,也許改用「鈀(3 分鐘)/
鐵(8 分鐘)/矽基板」測到磁性的機會將會大增。
圖 5-3 「鈀(3 分鐘)/鐵(5 分鐘)/矽基板」為 3 安培加熱 3 分鐘後之 AES 與 MOKE 圖。
(a)AES 圖;
(b)In-Plane 之 MOKE 圖;
(c)Perpendicular 之 MOKE 圖。
文獻 第一章
[1-1] L. Li, F. S. Wen, F. Zhang, Y. F. Lü, Y. F. Lu, Z. Y. Liu, B. Xu, D. L. Yu, J. L. He, and Y. J. Tian, Journal of Applied Physics 107, 123912 (2010) [1-2] F. S. Wen, F. Zhang, Y. F. Lü, J. Y. Xiang, W. Li, Y. F. Lu, Z. Y. Liu, B. Xu,
D. L. Yu, J. L. He, and Y. J. Tian, Journal of Applied Physics 110, 043918 (2011)
[1-3] Phys. Chem. Chem. Phys., 13, 11412–11421 (2011)
[1-4] Wen-Chin Lin, Cheng-Jui Tsai, Bo-Yao Wang, Chao-Hung Kao, and Way-Faung Pong, Appl. Phys. Lett. 102, 252304 (2013)
[1-5] Wen-Chin Lin,Chiao-Sung Chi, Tsung-Ying Ho, Cheng-Jui Tsai, Thin Solid Films, 531, 487 (2013)
[1-6] Wen-Chin Lin,Chiao-Sung Chi, Tsung-Ying Ho, Cheng-Jui Tsai, Fang-Yuh Lo, Huan-Chia Chuang, and Ming-Yau Chern J. Appl. Phys. 112, 063914 (2012)
第二章
[2-1]林逢祺、洪仁進 主編,教育哲學:隱喻篇。台北市,學富文化(2013) [2-2]X.Z. Lin, J. Li, Q.H. Wu, Nanoscale Res Lett, 5:143-148 (2010)
[2-3]L. Libralesso, T. Schroeder, T.-L. Lee, J. Zegenhagen, Surface Science 598 L347-L354 (2005)
[2-4]D. R. Lide,Handbook of Chemistry and phys.,72nd ed.,Chemical Rubber Publishing Company, England, 257 (1991-1992)
第三章
[3-1] 2006-2014 Physical Electronics,Inc (http://www.phi.com/surface-analysis-techniques/aes.html)
[3-2]莊孟勳 AES 系統架設及 Co/W(111)之磁性量測 (2009)
第四章
[4-1]X.N. Sun, X.Y. Xu, Z.B. Tang, G.S. Dong and X.F. Jin, Physics Letters A 372, 1687-1690 (2008)
[4-2] P. V. Jasen, E. A. Gonzalez, N. J. Castellani, and A. Juan, Physical Review B 71, 235422 (2005)