學位論文
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Item 氧化釓鋅薄膜在不同鍍膜氧壓下的結構、光學與磁性(2015) 謝宗均; Hsieh, Tsung-Chun本論文以脈衝雷射蒸鍍法在c指向單晶藍寶石基板上製備150nm厚的ZnGdO薄膜，並探討薄膜鍍膜速率、薄膜的結構特性、光學性質及磁性與鍍膜氧壓的關係，其中單位面積雷射能量為2.6 J/cm2，鍍膜氧壓分別為0.3與0.08 mbar，Gd摻雜的原子比例為0~20 %，基板溫度為700℃。 ZnGdO薄膜鍍膜速率會隨著Gd比例的增加而上升，且在高氧壓(0.3 mbar)環境下製備的薄膜其鍍膜速率高於低氧壓(0.08 mbar)製備的薄膜。藉由X光光電子能譜測定的Gd摻雜比例皆略大於配方比例。X光繞射及拉曼散射光譜顯示所有薄膜皆無雜質或其他晶相產生，代表Gd成功取代Zn的位置。Gd比例增加時，c軸晶格常數先減少後增加，粒徑大小則持續下降，代表薄膜結晶品質變差。當Gd比例高於5%時，高氧壓製備的薄膜之結晶品質較低氧壓製備的薄膜差。光致螢光光譜顯示所有薄膜中都存在鋅空缺與鋅間隙，而在純氧化鋅中還有氧空缺。橢圓偏振儀測定的薄膜直接能隙隨著Gd比例的上升而增加。超導量子干涉磁量儀測定結果顯示所有純氧化鋅薄膜皆為超順磁性，氧化釓鋅薄膜皆為順磁性。在低溫下，高氧壓製備的薄膜其最大磁矩大於低氧壓製備的薄膜。