當薄膜晶界越多會讓帶有自旋化的電子通過這些晶界時受到散射，而使得 自旋化電子數目降低，因此薄膜結晶程度的好壞對於磁性強弱會有一定的關 係，因此我們以與ZnSnO3晶體具有高匹配程度的LAO（111）基板，期望可以 成長出具有更佳結晶程度的ZnSnO3薄膜。
由過去實驗經驗得知，在低氧壓的成長條件下較不容易有其他雜相的出 現，因此本實驗同時嘗試了 10-3torr以及 10-4torr的條件下，改變基板溫度從 400℃至 700℃來製備的薄膜，完成鍍膜後，利用X ray繞射儀來作粗略的判定 樣品的品質以及樣品晶相的純度，如圖 4-1 之XRD結果所示，可以發現到氧壓 為 10-3torr或 10-4torr下在越高溫成長的薄膜，可以得到結晶相較佳的單相
（single phase）薄膜。因此，我們可以了解到要成長ZnSnO3這樣結晶性佳的 薄膜最適合的條件是在高溫低氧壓的情況。
除了做粗略的結構判定之外，我們更進一步的利用SEM中的EDX來做薄 膜組成的成分分析，以進一步驗證鍍膜所得的晶相，表 4-1 為在不同條件下由 EDX所得薄膜中鋅及錫的成分比例表。由表 4-1 可以看出，在 300℃~500℃時 Zn：Sn≒1：1，但此時因為溫度過低，而使得薄膜的結晶性差，所以即使EDX 顯示鋅錫含量比例正確但卻無法成長出我們所需要的薄膜晶相。而當溫度上升
至 600℃時Zn原子的比例就會開始下降至Sn原子的一半，再上升至 700℃時Zn 原子的比例驟減。這是一項令人意外的發現。由於本實驗是利用脈衝雷射蒸鍍 系統（pulse laser deposition，PLD）製備薄膜，PLD是利用高功率脈衝雷射光 束，導入真空腔內的靶材上，當雷射光束照射靶材表面，表面會吸收高能量瞬 間氣化形成一團具有高動能的電漿氣體，噴射至待鍍基板上形成薄膜，這樣的 蒸鍍過程非常短暫，故在一般情況下預期薄膜的成分與靶材比例應該會大致相 等。但EDX成分分析的結果，卻顯示Zn原子與Sn原子比例相差相當懸殊。因 此我們懷疑雖然XRD結果顯示薄膜應為單一相ZnSnO3並能未形成，但事實上 形成的可能為晶格常數極為接近的另一晶相。因此原先設定要利用PLD成長薄 膜可以維持成分的特性，以及利用基板與ZnSnO3晶體具有晶格高匹配程度，
而直接成長出單相ZnSnO3的想法，可能需要適度的修正。
（a）氧壓在 10-3torr不同溫度下的XRD比較圖。
20 40 60 80
700C/10-3torr
ZnSnO 3(0012) 600C/10-3torr
LAO(222)
500C/10-3torr
ZnSnO 3(006)
400C/10-3torr
2 theta(degree) 300C/10-3torr
20 40 60 80
700C/10-4torr 600C/10-4torr 500C/10-4torr
ZnSnO 3(0012) ZnSnO 3(006) 400C/10-4torr
300C/10-4torr
LAO(222)
2 theta(degree)
（b）氧壓在 10-3torr不同溫度下的XRD比較圖。
圖 4-1 氧壓在 10-3torr 與 10-4torr不同溫度下在LAO（111）成長薄 膜的XRD比較圖。
Zn/Zn＋Sn 溫度
（℃） （％）
300 51 400 51 500 49 600 24 700 8
（a）氧壓 10-3torr下不同溫度EDX的比較。
Zn/Zn＋Sn 溫度
（℃） （％）
300 51 400 52 500 52 600 22 700 3
（b）氧壓 10-3torr下不同溫度EDX的比較。
表 4-1 氧壓 10-3torr與 10-4torr在 300℃~700℃時的EDX比較。