使用8 % yttria摻雜zirconia蒸鍍源所製備出YSZ薄膜之X-ray繞射如Fig 3所示，電子槍功率 240、320與400W下所得氧化鋯為立方晶相(JCPD# 49-1642)。Fig 4為YSZ薄膜與蒸鍍源之Zr 3d 之電子能譜圖，兩者之鍵結能與積分面積比例階相同，顯示YSZ薄膜與蒸鍍源有相同的劑量 比。Fig 5 A, B為YSZ薄膜經1000oC退火後之微結構與薄膜電子繞射，於YSZ薄膜中形成柱狀 晶結構。由電子繞射圖可以發現111繞射環為一組對稱的1/8半圓，方向也與基板所貢獻的繞 射點相同，可知柱狀晶粒因退火過程而朝同一方向。
YSZ/LMO之雙層膜之表面形貌與截面圖於Fig 6A, B。YSZ層之成長過程中於基板載臺施 以5 rpm的旋轉，因此而達成垂直成長之多晶奈米柱。LSMO層之成長未施以旋轉，所成長之 多晶柱呈現傾斜於基板的垂直方向60o。
LMO多晶柱直接成長於YSZ基板，如Fig 6C, D。於Fig 6D 之局部放大圖可以發現LMO多 晶奈米柱與YSZ基板間有一厚度約10nm的薄層，故相較於多孔YSZ/LMO雙層膜，直接以斜角 度法蒸鍍LMO於YSZ基版無法使用有效增加YSZ與LMO界面。因此可以預期YSZ/LMO雙層膜 較適合做為固態燃料電池之陰極層。
YSZ與LMO蒸鍍源與所蒸鍍得的薄膜之X-ray繞射如Fig 7所示。以LMO蒸鍍源所製備之 初鍍膜為非晶相，經過900oC 12hr退火後薄膜為鈣鈦礦結構，與蒸鍍源X-ray繞射相同，如Fig 2所示。1/4取代La之LMO薄膜(La075)之各繞射峰半高寬最低，有相當好的結晶性。
Fig 3. GIXRD of yttria doped zirconia thin films with different electron gun power
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Fig 4. Detailed ESCA spectrum of Zr 3d from YSZ films
Fig.5 Cross-section of YSZ film (A), and electron diffraction from YSZ film
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Fig 6. SEM image of YSZ/LMO plane view (A) and cross section (B), LMO single layer plane
view (C) and cross section (D)Fig. 7. θ-2θ X-ray diffraction of LMO target and LMO film with 80
o substrate glancing angle after annealing . Film was deposited with evaporation source La075, La08 and La09 respectively7
Fig. 8. Detailed ESCA spectrum of O 1s from LMO films
Fig. 9. Detailed ESCA spectrum of Sr 3d from LMO films
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Fig. 10. AC impedance of porous YSZ/LSMO bilayer (A) and LMO (B) single layer measured
from 600 °C to 900 °C.O 1s 與 Sr 3d 能譜圖如 Fig 8 與 Fig 9。Sr 於薄膜之摻雜量隨蒸鍍源變化。較低 Sr 摻雜之 O 1s 電子鍵結能向高能量偏移並寬化。這結果與 X-ray 繞射相呼應，這現象原因為較高 Sr 摻雜降低蒸鍍源熔點導致。蒸鍍源熔點之降低對於電子束蒸鍍有利。使用 La075 蒸鍍源之 LMO 薄膜可預期有較佳的性質。
以 La07 蒸鍍源製備之 LMO/YSZ 雙層膜與 LSMO 單層膜分別於 600、700 與 900oC 下進 行交流阻抗的量測，如 Fig 10。所施加的交流頻率由 1 至 1000kHz。這兩種薄膜之電阻值皆 隨測量溫度增加而下降。於 600oC 下，最低頻率所測得 LMO/YSZ 雙層膜電阻為 300Ω，為 LMO 單層膜的 1/10。每個測量溫度所得圖形可分為兩個弧，右邊大弧越小，則固態電解質、
觸媒與空孔之三相線密度(TPB)較高。該現象也與 Fig 3 SEM 圖所觀察的結果相符。左邊小 弧代表氧離子直接由 LSMO 進入 YSZ 之阻抗，與 TPB 無關。兩種薄膜之右邊弧的大小相同，
表示阻抗相同。溫度到 900oC 時，這兩種薄膜所得阻抗相同(12Ω)。於該溫度下，氧離子傳 導於 LMO 中已獲得待量的提升，故高密度 TPB 之效益並不明顯。
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