不同基板上之銀薄膜經熱處理後之物性變化

研究的結果顯示，熱處理後的樣品上，鉻確實增加了銀薄膜對於基板的附著力，關於這點可以經由AFM看出來，但是樣品所添加的鉻對於電性上的影響卻超出了當初的預期， ... 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (165.22.106.144)您好！臺灣時間：2022/10/1322:07 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:李家榮研究生(外文):Chia-JungLee論文名稱:不同基板上之銀薄膜經熱處理後之物性變化論文名稱(外文):AnnealingeffectsofAgfilmsdepositedonvarioussubstrates指導教授:許經夌指導教授(外文):Ching-LingHsu學位類別:碩士校院名稱:中原大學系所名稱:物理研究所學門:自然科學學門學類:物理學類論文種類:學術論文論文出版年:2010畢業學年度:98語文別:中文論文頁數:55中文關鍵詞:鉻、薄膜、熱退火、銀外文關鍵詞:chromium、film、annealing、silver相關次數: 被引用:0點閱:529評分:下載:0書目收藏:0 在此論文中，我們主要研究銀薄膜於不同基板上的在熱退火之後的影響及物性變化。

這裡我們在基板與銀薄膜之間添加其他的金屬薄膜藉此改變基板的材質，主要是想藉由添加鉻來增加銀薄膜對基板的附著力，並經由熱退火溫度的不同，來分析電性的變化。

首先我們使用熱蒸鍍的方法將銀與鉻成長在Sodalimeglass(鈉鈣玻璃)基板以及Sapphire(藍寶石)基板上(厚度分別是鉻大約10nm，銀大約250nm)，之後將樣品在大氣下做熱退火的處理，熱退火溫度從150°C到400°C；我們藉由AFM來觀察樣品在熱退火後表面形貌的變化，然後使用XRD跟FTIR以檢測是否有其他物質的產生。

　　研究的結果顯示，熱處理後的樣品上，鉻確實增加了銀薄膜對於基板的附著力，關於這點可以經由AFM看出來，但是樣品所添加的鉻對於電性上的影響卻超出了當初的預期，整體來說相較於純銀薄膜，銀／鉻薄膜的電阻率明顯要來的高出許多。

而關於SodalimeGlass以及Sapphire(c-plane)這兩種基板熱退火後，表面形貌與電性上的差異，推測其主要的原因是基板本身的晶向不同，導致熱退火後再結晶的過程受到晶向的影響，造成Sapphire(c-plane)基板上的團簇較少，電阻率也相較來的高。

Westudiedtheannealingeffectsofsilverfilmsdepositedonvarioussubstrates.Inthiswork,weputametalliclayerbetweenasubstrateandasilverfilmtochangethecharacteristicofthesubstrate.Inordertoincreasetheadhesionbetweenthesilverfilmandthesubstrate,wedepositedchromiumasamiddlelayer.Inthebeginning,wedepositedsliverandchromium(Aglayer~250nm.Crlayer~10nm)onsodalimeglassandsapphiresubstrates.Thenthesampleswereannealedundertemperaturesrangingfrom150°Cto400°Cinair.Finally,weobservedthemorphologyofthesamplesbyAFM,andexaminedtheirstructuresbyXRDandFTIR.Theresultsshowthattheadhesionandtheelectricalresistivityincreasewiththedepositedchromium.Comparingthemorphologyandtheconductivityofthesamplesofsodalimeglassandsapphiresubstrates,webelievethatthelatticeorientationofthesapphiresubstratesinduceslessaggregatedclustersandlargerelectricalresistivityofthesamplesafterannealing. 封面摘要………………………………………………IAbstract………………………………………II致謝………………………………………………III目錄………………………………………………IV圖表目錄…………………………………………VI第一章　前言……………………………………1第二章　理論……………………………………42.1蒸鍍原理……………………………………42.2熱退火原理………………………………62.3AFM簡介…………………………………72.4FTIR基本原理……………………………92.5XRD分析簡介………………………………10第三章　實驗程序及儀器……………………143.1樣品清洗…………………………………143.2熱蒸鍍系統………………………………153.3熱退火系統……………………………173.4AFM表面形貌分析系統…………………183.5降溫電性量測系統………………………19第四章　結果與討論…………………………214.1表面形貌分析………………………………214.1.1樣品未熱退火比較圖……………………214.1.2150°C熱退火比較圖……………………224.1.3200°C熱退火比較圖………………………244.1.4250°C熱退火比較圖………………………254.1.5300°C熱退火比較圖………………………264.1.6350°C與400°C熱退火比較圖…………274.1.7熱退火溫度與表面粗糙度之分析………294.1.8鉻對銀薄膜附著力之影響………………334.2電性分析……………………………………374.3XRD分析………………………………………404.4FTIR分析……………………………………42第五章　結論………………………………………44參考文獻……………………………………………46圖表目錄圖2-1物理氣相沉積之示意圖………………………………………5圖2-2磊晶掠角Ｘ光繞射示意圖……………………………………12圖2-3複晶掠角Ｘ光繞射示意圖……………………………………13圖3-1樣品清洗流程圖………………………………………………14圖3-2熱蒸鍍系統架構圖……………………………………………16圖3-3管狀高溫爐……………………………………………………17圖3-4AFM原理以及架構圖…………………………………………18圖3-5樣品黏接金線示意圖…………………………………………19圖3-6降溫電性量測系統架構圖……………………………………20圖4-1Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜熱退火前之AFM鑑定圖……21圖4-2Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜熱退火前之AFM鑑定圖…22圖4-3Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜經150°C熱退火一小時AFM鑑定圖…………………………………………23圖4-4Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜經150°C熱退火一小時AFM鑑定圖…………………………………23圖4-5Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜經200°C熱退火一小時AFM鑑定圖…………………………………………24圖4-6Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜經200°C熱退火一小時AFM鑑定圖……………………………………24圖4-7Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜經250°C熱退火一小時AFM鑑定圖………………………………………25圖4-8Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜經250°C熱退火一小時AFM鑑定圖……………………………………25圖4-9Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜經300°C熱退火一小時AFM鑑定圖…………………………………………26圖4-10Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜經300°C熱退火一小時AFM鑑定圖……………………………………26圖4-11Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜經350°C熱退火一小時AFM鑑定圖……………………………………27圖4-12Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜經350°C熱退火一小時AFM鑑定圖……………………………………28圖4-13Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜經400°C熱退火一小時AFM鑑定圖……………………………………28圖4-14Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜經400°C熱退火一小時AFM鑑定圖……………………………………29表4-1樣品在SodalimeGlass跟Sapphire(c-plane)基板經過不同熱退火溫度之粗糙度比較表………………31圖4-15SodalimeGlass基板上銀/鉻薄膜在不同熱退火溫度下之表面粗糙度比較圖……………………………32圖4-16Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜在不同熱退火溫度下之表面粗糙度比較圖………………………………………………………32圖4-17(a)銀/鉻薄膜經250°C熱退火之表面形貌圖…………………33圖4-17(b)純銀薄膜經250°C熱退火之表面形貌圖…………………34圖4-18(a)銀/鉻薄膜經300°C熱退火之表面形貌圖…………………34圖4-18(b)純銀薄膜經300°C熱退火之表面形貌圖…………………35圖4-19(a)銀/鉻薄膜經350°C熱退火之表面形貌圖…………………35圖4-19(b)純銀薄膜經350°C熱退火之表面形貌圖…………………36表4-2銀/鉻薄膜與純銀薄膜在不同熱退火溫度之平均團簇大小…36表4-3不同溫度下熱退火之SodalimeGlass基板樣品的電阻率與溫度比較表…………………………………38表4-4不同溫度下熱退火之Sapphire(c-plane)基板樣品的電阻率與溫度比較表……………………………38圖4-20常溫下的SodalimeGlass基板上銀/鉻薄膜在不同熱退火溫度下之電阻率比較圖…………………………………………………39圖4-21常溫下的Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜在不同熱退火溫度下之電阻率比較圖………………39圖4-22Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜X光繞射圖…………………40圖4-23Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜X光繞射圖………………41圖4-24Sodalimeglass基板上銀/鉻薄膜紅外光光譜圖………………43圖4-25Sapphire(c-plane)基板上銀/鉻薄膜紅外光光譜圖……………43 [1]陳光華、鄧金祥，奈米薄膜技術與應用，五南圖書[2]H.C.Kim,T.L.Alford,J.Appl.Phys.94(2003)5393.[3]A.Inberg,A.Ruzin,I.Torchinsky,V.Bogush,N.Croitoru,Y.Shacham-Diamand,ThinSolidFilms496(2006)515.[4]H.C.Kim,T.L.Alford,Appl.Phys.Lett.81(2002)4287.[5]田民波，薄膜技術與薄膜材料，五南圖書[6]XE-100TMProductDatasheet[7]工業材料86期83年2月[8]許樹恩、吳泰伯，X光繞射原理與材料結構分析[9]Y.S.Jung,Appl.Surf.Sci.221(2004)281.[10]A.Saito,H.Shimakage,A.Kawakami,Z.Wang,K.Kuroda,H.Abe,M.Naito,W.J.Moon,K.Kaneko,M.Mukaida,S.Ohshima.PhysicaC412(2004)1366–1370.[11]T.Suzuki,Y.Abe,M.Kawamura,K.Sasaki,T.Shouzu,K.Kawamata,Vacuum66(2002)501.[12]G.I.N.Waterhouse,G.A.Bowmaker,J.B.Metson,Phys.Chem.Chem.Phys.3(2001)3838.[13]JingLv,FachunLai,LimeiLin,YongzhongLin,ZhigaoHuang,RongChen,Appl.Surf.Sci.253(2007)7036.[14]RobertM.SILVERSTEIN,FrancisX.WEBSTER,SpectrometricIdentificationofOrganicCompounds.Sixthedition(1997).  國圖紙本論文 推文 網路書籤 推薦 評分 引用網址 轉寄           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