臺灣博碩士論文加值系統

本研究工作是以Si(111)、Si(111)– 和Si(111)–5×2/Au表面為基板，先後成長Si跟Co原子團，在超高真空環境下，觀察成長結構。實驗結果可歸納為以下幾點：
1. 選擇step bunch 較多的基板中，成長low Co coverage(θCo＜0.9ML)在4°Si(111)– /Au，樣品經過加熱後，島狀結構(island)只在選擇成長在terrace上。
2. 真空下成長Si原子，以蒸鍍方式沉積在Si（111）表面上，觀測Si原子團緊密排列在表面上。
3. 加熱樣品 Si分子獲得動能，加速其擴散速率，進而均勻成膜在表面上。
4. 蒸鍍Si在Si(111)–5×2/Au表面上，經過加熱後，Si和Au layer不會形成化學鍵，而在Si基板上形成一原子層，而不影響(5×2)重構的形成。
5. 蒸鍍Si在Si(111)–7×7上，再成長Co，對基板高溫退火。Co和蒸鍍上的Si及基板作interaction，在表面以碎形成長(fractal growth)遍佈整個表面。

We choose Si(111),Si(111)– and Si(111)–5×2/Au as substrates. Depositing cobalt following Si onto substrates and anneal them. We scan the deposition growth at ultra－high vacuum using scanning tunneling microscope. We summarize our findings as follows：
1. Deposit low Co coverage (＜0.9ML) onto 4°Si(111)– /Au substrate has good step bunch. And then anneal sample. The Co islands only grow on terrace but step.
2. Deposit Si on Si(111)-7×7 surface using thermal evaporation. Si cluster closely adhere to substrate in order.
3. Provide Si atom with energy by heating sample. Si atoms diffuse and become layer on surface.
4. Deposit Si on Si(111)–5×2/Au and anneal it. Si atoms grow into a layer and do not influence 5×2 reconstruction.
5. Deposit Co following Si onto Si(111)–7×7 and anneal sample. Co atom interact with Si atom above surface and on substrate. And then, we observe fractal growth on sample.

第一章 緒論
1.1 研究動機與目的……………………………………………...1
第二章 實驗原理
2.1 掃描式電子穿隧顯微鏡……………………………………...2
2.1.1 取像方式……………………………………………....7
2.1.2 穿隧原理……………………………………………....9
2.2 矽（Si）……………………………………………………..12
2.2.1 Si(111)表面的結構…………………………………..13
2.2.2 Si(111)表面上的(7×7)重構…………………..………14
2.2.3 金在Si(111)表面所引起之(5×2)重構……….………17
2.2.4 金在Si(111)表面所引起之( )重構...................19
2.2.5 鈷在Si(111)表面所引起之( )重構...................20
第三章 實驗裝置與步驟
3.1 實驗裝置…………………………………………………….23
3.1.1 真空系統……………………………………………..24
3.1.2 Evaporator……………………………………………28
3.1.3 Si MBE……………………………………………….30
3.1.4 探針的製備…………………………………………..31
3.2 實驗步驟……………………………………………………...33
第四章 實驗結果與討論……………………………………………..36
4.1 鈷矽化合物在Si(111)– /Au表面上選擇性成長………...38
4.2 成長Si原子到0.3°Si(111)–7×7表面上……………………43
第五章 結論…………………………………………………………..50
參考文獻………………………………………………………………..51

1.W.C. Bigelow, D.L. Pickett, W.A. Zisman, J. Colloid Interface Sci.1 (1946) 513.
2.R. Maoz, L. Netzer, J. Gun, J. Am. Chem. Phys.（Paris）85 (1988) 1059.
3.R. G. Nuzzo, D.L. Allara, J. Am. Chem. Soc. 105 (1983) 4481.
4.D.L. Allara, R.G Nuzzo, Langmuir.1 (1985) 45.
5.儀器總覽－表面分析儀器, 行政院國家科學委精密儀器發展中心。
6.H. Neddermeyer, Scanning Tunneling Microscopy, Kluwer Academic Publishers, Boston, (1993).
7.A. A. Baski, J. Nogami ,and C.F. Quate, Phys. Rev. B 41 (1990) 10247.
8.W. Swiech, E. Bauer and M. Mundschau, Surf. Sci.253 (1991) 283.
9.E. Bauer. Surf. Sci.250 (1991) L379.
10.真空技術與應用，行政院國家科學委員會精密儀器發展中心出版。
11.M. A. Herman and H. Sitter, Molecular Beam Epitaxy, springer, (1996)
12.Bert Voiglander; Thomas Weber, Phys. Rev. Lett.77 (1996) 3861.
13.M.A.K. Zilani, Y.Y. Sun, H. Xu, Lei Liu, Y.P. Feng, X.-S. Wang, A.T.S. Wee, Phys. Rev. B. 72 (2005) 193402.
14.P.A. Bennett, S.A. Parikh, D.G. Cahill, J. Vac. Sci. Technol. A 11(1993) 1680.
15.J. Kraft, M.G. Ramsey, F.P. Netzer, Phys. Rev. B 55 (1997) 5384.
16.R.Q. Hawng, J. schroder, C. Gunther, R.J. Behm, Phys. Rev. Lett. 67 (1991) 3297.
17.T. Nagao, S. Hasegawa, Phys. Rev. B 57 (1998) 10100.
18.陳威勝：Au在Si(111)面上量子點之研究。國立中正大學物理研究所碩士論文 (2001)。
19.陳信安：金原子對台階式Si(111)表面重構之研究。國立中正大學物理研究所碩士論文 (2004)。
20.杜益賜：Co原子在Si(111)-5×2/Au表面磊晶之研究－step edge對island distribution之影響。國立中正大學物理研究所碩士論文 (2004)。
21.黃褀淑：Si(111)-5×2/Au面上磊晶Co原子之研究。國立中正大學物理研究所碩士論文 (2003)。
22.王慧晴：Thiol分子在Si(111)-5×2/Au表面成長之研究。國立中正大學物理研究所碩士論文 (2005)。