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研究生： 林元祥
論文名稱： 鈷/鎳/鉑(111) 的成長與合金形成
指導教授： 沈青嵩
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 92
中文關鍵詞： 鈷 、鎳 、鉑
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：132  下載：4 
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    • 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)來深入探討鈷超薄膜鍍於 1ML Ni/ 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，鈷薄膜鍍於1ML Ni/ Pt(111)的成長模式為兩層層狀成長之後再以三維島狀的S. K mode。由AES、LEED均能得到相同的結果。
    鈷鍍在1 ML Ni/Pt(111)下，隨著鈷層數的增加，鈷、鎳混合的溫度會愈增加。鈷的層數在1 ML、2 ML、3 ML時，其鈷鎳混合溫度分別為420 K、500 K、600 K。混合後鈷與鎳會一起往白金擴散，層數愈高，往白金擴散的溫度也跟著愈高。依鈷層數1 ML、2 ML、3 ML，往白金擴散的溫度為580 K、600 K、700 K。
    在1ML Co/ 1ML Ni/ Pt(111)系統在經過退火效應後，LEED繞射圖形在573 Ｋ前為（1×1）周圍有六角衛星點，超過573 K時六角衛星點便會消失，而在639 Ｋ時(1×1)周圍又出現了更小的三對稱衛星點，798 K時衛星點消失，剩下(1×1)的繞射亮點。
    在2ML Co/ 1ML Ni/ Pt(111)系統在經過退火效應後，LEED繞射圖形在513 K以前（1×1）周圍皆有六角衛星點，過了513 K六角衛星點消失，剩下（1×1）的繞射亮點。
    UPS的分析中，2ML Co/ 1ML Ni/ Pt(111)系統在升溫至598 K以上，出現明顯的變化，此與AES中鈷、鎳往白金擴散的溫度相呼應。

    目錄 第一章 緒論……………………………………………………………1 第二章 儀器設備與工作原理…………………………………………6 2-1 樣品的清潔與製備…………………………………………………6 2-1-1 超高真空系統……………………………………………………6 2-1-2 抽超高真空系統的理由…………………………………………9 2-1-3 抽氣設備………………………………………………………10 2-1-4 達到超高真空系統的程序……………………………………11 2-1-5 樣品的清潔……………………………………………………13 2-1-6 樣品的升降溫系統………………………………………14 2-1-7 樣品的蒸鍍裝置…………………………………………16 2-2 歐傑電子能譜術…………………………………………………17 2-2-1 歐傑效應與電子能譜…………………………………………17 2-2-2 同心半球型能譜分析儀………………………………………21 2-2-3 電子能譜的分析………………………………………………24 2-2-4 歐傑電子能譜的應用…………………………………………25 2-3 低能電子繞射儀…………………………………………………32 2-3-1 反商晶格與電子繞射…………………………………………33 2-3-2 LEED的工作方式………………………………………………37 2-3-3 LEED所傳達的表面訊息………………………………………39 2-3-4 I-V LEED………………………………………………………42 2-4 紫外光電子能譜術………………………………………………43 2-4-1 由光電效應到紫外光電子能譜………………………………43 2-4-2 紫外光源的產生………………………………………………45 第三章 實驗結果與討論………………………………………………48 3-1 樣品的準備………………………………………………………48 3-1-1 白金基底的清潔………………………………………………48 3-1-2 鎳鍍源的刻度…………………………………………………48 3-1-3 鈷鍍源的刻度及鈷在1 ML Ni/ Pt(111)上的成長模式…………………………………………………………………………49 3-1-4 LEED的測量結果………………………………………………53 3-1-5 成長模式的討論…………………………………………………54 3-2 利用AES觀測 x ML Co/ 1ML Ni/ Pt (111) 的合金形成……55 3-2-1 1 ML Co/ 1ML Ni/ Pt(111)的合金形成……………………55 3-2-2 2 ML Co/ 1ML Ni/ Pt(111)的合金形成……………………58 3-2-3 3 ML Co/ 1ML Ni/ Pt(111)的合金形成……………………60 3-3 利用LEED觀測 1 ML Co/ 1ML Co / Pt (111)系統……………63 3-3-1 觀測 1 ML Co/ 1ML Ni/ Pt (111)及2 ML Co/ 1ML Ni/ Pt(111) 的合金結構…………………………………………63 3-3-2 合金結構形成原因之分析………………………………………69 3-4 AES 配合離子濺射作深度分析…………………………………74 3-4-1 1 ML Co/ 1 ML Ni/ Pt(111)在升溫前對其做離子濺射…………………………………………………………………………74 3-4-2 2 ML Co/ 1 ML Ni/ Pt(111)在升溫至550 K、750 K、813 K再降至室溫對其做離子濺射………………………………………………77 3-4-3 深度分析結果推測合金之示意圖………………………………81 3-5 利用UPS 觀測2 ML Co/ 1ML Ni/ Pt (111)……………………83 3-5-1 以UPS檢驗升溫過程中電子組態的變化………………………83 第四章 結論……………………………………………………………87 參考資料‥………………………………………………………………89 附錄………………………………………………………………………92

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