臺灣博碩士論文加值系統

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

參考資料

[1] P. Grtter and U. T. Drig, Phys. Rev. B 49, 2021 (1994)
[2] E.R. Moog, J. Zak, S.D. Bader, J. Appl. Phys. 69, 880 (1991)
[3] R. Krishnan and H. Lassri, J. Appl. Phys. 73, 6433 (1993)
[4] L.Krusin-Elbaum, T. Shibauchi, B. Argyle, L. Gignac, D. Weller, Nature. 410, 444 (2001)
[5] C. S. Shern, S. L. Chen, J. S. Tsay and R. H. Chen, Phys. Rev. B 58, 7328 (1998)
[6] C. W. Su, Y. E. Wu, C. S. Shern, Surf. Sci. 482-485, 898 (2001)
[7] C. S. Shern, C. W. Su, Y. E. Wu, and S. H. Chen, Surf. Sci. Lett. 495, L821 (2001)
[8] Y. E. Wu, C.W. Su, F. C. Chen, C. S. Shern, R. H. Chen, JMMM. 239, 291 (2002)
[9] J. S. Tsay and C. S. Shern, Surf. Sci. 396, 313 (1998)
[10] J. S. Tsay and C. S. Shern, Surf. Sci. 396, 319 (1998)
[11] C. W. Su, H. Y. Ho, C. S. Shern, R. H. Chen, Surf. Sci. 499, 103 (2002)
[12] C. W. Su, H.Y Ho, C. S. Shern, R. H. Chen, Thin Solid Films 139
[13] L. Argile and G. E. Rhead, Surf. Sci. Rep. 10, 277 (1989)
[14] E. Bauer, Appl. Surf. Sci. 11/12, 479 (1982)
[15] 蔡萍實，師大物理系碩士論文 (1992)
[16] B. Dodson, Phys. Rev. B 36, 6288 (1987)
[17] P. Grtter, U. T. Barrett, R. Belkhou, C. Guillot, H. Koundi, J. Phys. Condens. Metter (1994)
[18] J. S. Tsay, C. S. Shern, J. Appl. Phys. 80, 3777 (1996)
[19] Jean-Claude Bertolini, Applied Catalysis 191, 15 (2000)
[20] G. Ertl, J. Kppers；“Low Energy Electrons and Surface Chemistry”；ISBN：3-527-26056-0
[21] D. Braggs and M. R. Seah,“Practical Surface Analysis”(1984)
[22] “Handbook of Auger Electron Spectroscopy” (Perkin-Elmer Inc. 1978)
[23] H. Li, S. C. Wu, D. Tian, Y. S. Li, J. Quinn and F. Jona, Phys. Rev. B 44, 1438 (1991)
[24] S. Tanuma, C. J. Powell and D. R. Penn, Surf. Interface Anal. 25, 25 (1997)
[25] Charles Kittel,“Introduction to Solid State Physics”（1991）
[26] 徐國棟，師大物理系碩士論文（1992）
[27] 張東勇，師大物理系碩士論文（1993）
[28] M. Zheng, J. Shen, P. Ohresser, Ch. V. Mohan, M. Klaua, J. Barthel and J. Kirschner, J. Appl. Phys. 85, 5060 (1999)
[29] Gabor A. Somorjai,“Chemistry Two Dimensions Surface”1984, p.129
[30] Y. –L. He, J. –K. Zuo, G. –C. Wang, Surf. Sci.269-279 (1991)
[31] J. A. Venables,“ Introduction to Surface and Thin Film Processses”(Cambridge University Press, 2000)
[32] L. I. Maisser, R.Glang(Eds), “Handbook of Thin Film Technology”, McGraw-Hill, New York (1983)
[33] M. Hansen, Constitution of Binary Alloys, McGraw-Hill Book Company, New York, 1958.
[34] B. M. Clemens, W. D. Nix and V. Ramaswamy, J. Appl. Phys. 87, 2816 (2000)
[35] P. Gambardella, K. Kern, Surf. Sci. 475, L229 (2001)
[36] P. Gambardella, M.Blanc, L. Brgi, K. Kuhnke, K. Kern, Surf. Sci. 449, 93 (2000)
[37] 邱雅雯，師大物理系碩士論文 (2002)
[38] B. A. Parkinson, F. S. Ohuchi, K. Ueno, and A. Koma, Appl. Phys. Lett. 58, 472 (1991)
[39] S. Tiefenbacher, C. Pettenkofer, W. Jaegermann, Surf. Sci. 450,181 (2000)
[40] W. Weiss and G. A. Somorjai,J. Vac. Sci. Technol. A 11(4),2138 (1993)
[41] G.L. Kellogg, Surf. Sci. 266, 18 (1992)
[42] A. Atrei, U. Bardi, M. Galeotti, G. Rovida, M.Torrini, and E. Zanazzi, Surf. Sci. 339, 323 (1995)
[43] E. Lundgren, G.. Leonardelli, M. Schmid, P. Varga, Surf. Sci, 498, 257 (2002)
[44] Z. X. Cao, Surf. Sci, 452, 220 (2000)
[45] Hans Luth,“Surface and Interfaces to Solids”ISBN：0-387-56840-9（p.137）
[46] Y. Gauthier, Surf. Rev. Lett. 3, 1663 (1996)
[47] P. Wiegand, P. Novacek, G. Vanhusen, T. Neidhart, P. Varga, Surf. Sci. 270, 1129 (1992)
[48] G. Ertl, J. Kuppers; “ Low Energy Electrons and Surface Chemistry”; ISBN: 3-527-260056-0
[49] 林思宏，師大物理系碩士論文(2003)