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博碩士論文 etd-0706107-171448 詳細資訊
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論文名稱
Title
銀奈米薄膜及顆粒織構及旋轉匹配之研究
The texture and rotation movements of Ag nano particles and nano films
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
78
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2007-06-26
繳交日期
Date of Submission
2007-07-06
關鍵字
Keywords
銀、薄膜
rotation, texture
統計
Statistics
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中文摘要
本研究使用蒸鍍機在單晶鹽片(100)面上蒸鍍出銀的奈米級微粒及薄膜,論文分成三個部份探討,第一部分為銀薄膜的織構(Texture)現象與退火後的微結構變化之探討,發現低溫退火不會影響織構。第二部份則將(100)單晶鹽片作去離子水和氯氣處理等,製作出奈米級銀顆粒於鹽片上,觀察其退火前後的晶向變化,並作銀顆粒之缺陷分析,發現成核初期便有疊差產生。第三部份為將奈米銀顆粒覆於銀膜上,施以不同溫度的熱處理來觀察銀顆粒在銀膜上的旋轉狀況,發現大部分的銀奈米顆粒能夠轉至與銀膜同向。
Abstract
Thermal evaporator was used to coat a layer of silver nano-particles and thin film on (100) plane of rock salt .
The experiment content can be divide into three parts .
In the first part , the (100) texture of Ag nano-film and the evolution of the microstructure during annealing were studied . Little change in microstructure was found during low temperature annealing . In the second part , the salt surface was treated with deionized water and chlorine to try to align the Ag nano-particles on its surface . The effect of annealing on the texture and the defects of the Ag nano-particles were analyzed . The stacking fault was found to form early in the nucleation stage . In the third part , Ag nano-particles were scattered on the (100) texture , Ag nano-film and their rotation was studied by annealing at different temperature . Most Ag nano-particles were confirmed to rotate to a parallel orientation relationship with the Ag nano-film .
目次 Table of Contents
目錄
1簡介 1
1-1奈米微粒之性質簡介 1
1-2銀之奈米粒子及薄膜 2
1-3 熱蒸鍍(Evaporation Processes) 3
1-3.1真空蒸鍍法(Vacuum Evaporation)原理 3
1-3.2 蒸鍍系統 3
1-3.3影響薄膜品質的參數 5

2 文獻回顧 7
2-1薄膜沉積與表面能的關係 7
2-2奈米微粒的製備 7
2-3薄膜中的缺陷 8
2-4織構現象 8
2-5奈米晶粒之旋轉及匹配 9
2-6銀顆粒著床於高融點基材之過熱現象及與基材間之晶向關係 10
2-7去離子水與氯氣處理鹽片對膜織構的影響 10
2-8研究目的 11
3 實驗方法 13
3.1實驗儀器與材料 13
3.2實驗步驟 13
3.2實驗步驟 13
3.3儀器分析 15

4 實驗結果 16
4-1銀膜(Silver thin 膜) 16
4-2銀奈米顆粒(Silver nano particle) 17
4-3銀奈米顆粒覆於銀膜上 18
5 結果討論 20
5.1銀膜(Silver thin 膜) 20
5.2銀奈米顆粒(Silver nano particle) 21
5.3銀奈米顆粒覆於銀膜上 21

6 結論 23

7 未來工作 24

8 參考文獻 25

表目錄
Table-1銅、銀之各種缺陷能比較 27
Table-2鹽與銀、銅、金之表面能 27
Table-3銀 氯化銀 氯化鈉之JCPDS CARD 28
圖目錄
PART A
圖1基本薄膜蒸鍍系統 30
圖2小型真空蒸鍍設備 31
PART B
圖3薄膜三種沉積機制 32
圖4金蒸鍍在鹽片上(a)10 sec (b)30sec之明場像 32
圖5金薄膜的(a)明場像 (b)SAD pattern (c)(200)DF (d)(220)DF 33
圖6 Ag顆粒於不同厚度之粒徑分布圖 33
圖7 Ag之明場像圖 34
圖8 Ag之SAD圖 34
圖9二層NiO重疊角度為36°之SAD pattern 35
圖10二層NiO重疊角度為36°之CSL圖 35
圖11 Ag&Ni退火後之晶向關係 36
圖12鹽片之(a)無處理(b)氯氣處理(c)去離子水處理(d)二者皆用所鍍之銀膜SAD及明場像 36
圖13基板加熱250℃之Ag 膜 SAD 37
圖14基板加熱250℃之Ag 膜之暗場像,指標處為疊差 .37
圖15基板加熱250℃Ag之SAD pattern 38
圖16基板加熱200℃Ag之SAD pattern 38
圖17基板加熱200℃Ag之SAD pattern 39
圖18 Z=[001]+[031]*2之晶相關係重建圖 39
圖19基板加熱250℃Ag之暗場像 40
圖20基板加熱250℃Ag之明場像 40
圖21銀膜與鹽之晶向關係(100)NaCl//(001)Ag 41
圖22退火100℃1hr之Ag 膜SAD 41
圖23退火100℃1hr之Ag 膜之暗場像 42
圖24退火200℃1hr之Ag 膜SAD 43
圖25退火200℃1hr之Ag 膜暗場像 43
圖26退火200℃1hr之Ag 膜SAD 44
圖27退火200℃1hr之Ag 膜暗場像 44
圖28銀顆粒基版加熱150℃無退火之SAD 45
圖29銀顆粒基版加熱150℃無退火之明場像 45
圖30銀顆粒氯氣與去離子水處理無退火之SAD 46
圖31銀顆粒氯氣與去離子水處理無退火之明場像 46
圖32銀顆粒氯氣與去離子水處理無退火之暗場像 47
圖33具疊差銀顆粒之HR 47
圖34具疊差銀顆粒之HR局部 47
圖35具疊差銀顆粒之HR重建圖 48
圖36銀顆粒基版無加熱退火200℃1HSAD 49
圖37銀顆粒基版無加熱退火200℃1hr明場像 49
圖38銀顆粒基版無加熱退火200℃1hr暗場像 50
圖39銀顆粒基版無加熱退火200℃1hr之HR 50
圖40銀顆粒基版無加熱退火200℃1hr之HR局部 51
圖41基版無加熱退火200℃1H之重建HR 51
圖42銀顆粒基版加熱300℃無退火之SAD(已成為氯化銀) 52
圖43銀顆粒基版加熱300℃無退火之明場像(已成為氯化銀) 52
圖44銀顆粒退火90℃3hr之SAD 53
圖45銀顆粒退火90℃3hr之明場像 53
圖46銀顆粒退火90℃3hr之暗場像 53
圖47銀顆粒退火90℃3hr顆粒粗化之現象 54
圖48銀顆粒覆於銀膜無退火之SAD 55
圖49銀顆粒覆於銀膜無退火之明場像 55
圖50銀顆粒覆於銀膜退火100℃1H之SAD 56
圖51銀顆粒覆於銀膜退火100℃1H之明場像 56
圖52銀顆粒覆於銀膜退火100℃1H之暗場像 57
圖53銀顆粒覆於銀膜退火150℃1hr之SAD 58
圖54銀顆粒覆於銀膜退火150℃1hr之明場像 58
圖55銀顆粒與膜交疊15度原子模擬圖 59
圖56銀顆粒覆於銀膜退火150℃1hr之SAD 60
圖57銀顆粒覆於銀膜退火150℃1hr之暗場像 60
圖58銀顆粒覆於銀膜退火150℃1hr之明場像 61
圖59銀顆粒覆於銀膜退火200℃1hr之SAD 62
圖60銀顆粒覆於銀膜退火200℃1hr之暗場像 62
圖61銀顆粒覆於銀膜退火200℃1hr之SAD 63
圖62銀顆粒覆於銀膜退火200℃1hr之明場像 63
圖63銀顆粒覆於銀膜退火200℃1hr之暗場像 64
參考文獻 References
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