學位論文
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Item 利用雷射對富勒烯/二硫化鉬異質結構的效應雕製微觀圖形(2020) 馬康耀; Ma, Kang-Yao本次實驗的內容主要在探討，成長於二氧化矽(SiO2)基板上的二硫化鉬(MoS2)與C60組合而成的樣品，在綠光雷射下的拉曼效應(Raman effect)以及光致發光（Photoluminescence PL）的結果，以及其表面形貌；並且藉由改變不同雷射功率，觀察C60的脫附現象(desorption)。 樣品的製備為利用化學氣象沉積(CVD)在二氧化矽(SiO2)基板上沉積出二硫化鉬(MoS2)薄膜，再利用超高真空鍍膜技術將C60鍍上；利用原子力顯微鏡(AFM)與拉曼效應、光致發光光譜分析對C60/MoS2樣品的表面結構以及半導體性質進行量測。實驗結果發現，改變不同的雷射功率，以及照射時間，可以對C60的光致發光特徵峰造成影響，進而探討雷射對C60造成的脫附現象；實驗中發現使用波長532 nm功率 5 mW的雷射以1分鐘與6分鐘的照射時間，分別可以使樣品造成 C60的PL峰值以及MoS2的PL峰值的下降，並利用此現象對C60/MoS2異質結構進行微觀圖形的雕製。Item 半導體材料GaSe1-xSx ( 0 ≦ x ≦ 1)之光譜性質研究(2010) 黃姿方; Tz-Fang Huang我們研究非線性光學半導體GaSe1-xSx (x = 0.00、0.01、0.03、0.14、0.18、0.26、0.37 及 1.00 ) 單晶塊材的光譜性質。首先，GaSe的拉曼散射光譜顯示四個拉曼活性振動模，其頻率位置在134 cm-1、212 cm-1、250 cm-1及307 cm-1，拉曼峰頻率位置隨著摻硫離子濃度上升而有藍移的現象；當x ≧ 0.18 時，我們觀察到多了一個160 cm-1拉曼峰，隨著摻雜硫離子濃度增加而對應到GaS的188.5 cm-1拉曼峰，這些拉曼散射光譜的變化與GaSe1-xSx層狀堆疊結構的改變有緊密的關聯性。此外，我們觀察到光激螢光光譜在x ≧ 0.18 時，其螢光峰的半高寬明顯變寬，且峰值的光子能量大於能隙，推測此時樣品與GaS同屬間接半導體，而多出來的能量即為聲子放射所造成。 我們進一步研究GaSe1-xSx的室溫全頻光譜與變溫穿透光譜，其中紅外聲子吸收峰隨著摻雜硫離子濃度上升而有藍移現象；由於摻雜硫離子後層間距離縮小，電子與離子作用距離較短因此作用力較強，所以造成能隙上升的現象；我們觀察到不同硫離子濃度樣品能隙的溫度變化率，在x ≧ 0.18 時略為上升後下降與低摻雜樣品的變化不同，此結果亦呼應堆疊結構的變化。最後，我們藉由使用第一原理理論計算GaSe在Γ點的聲子振動特性，並與拉曼散射光譜實驗及紅外光活性振動的實驗結果進行比較。Item La(2-x)/3NaxTiO3與Nd(2-x)/3LixTiO3微波陶瓷材料之拉曼光譜與延伸X光吸收精細結構(2008) 邱靖玉; Ching-Yu Chiu本文將討論A2/3BO3缺陷型鈣鈦礦材料，利用拉曼散射及延伸X光吸收精細結構 (EXAFS) 的量測，得到摻雜鈉的La(2-x)/3NaxTiO3 (0.02≦x≦0.5) 與摻雜鋰的Nd(2-x)/3LixTiO3 (0.1≦x≦0.5) 之結構與微波介電特性的關聯性。從X光繞射與拉曼光譜中，兩種材料在光譜上皆有明顯改變，估計有相變發生。從群論理論分析，可得到拉曼光譜中各頻率代表的原子振動方式。拉曼光譜在200~400 cm-1區域中，與A-site相關的E (239、254 cm-1) 與A1 (322、338 cm-1) 振動模，隨著摻雜鈉與鋰的濃度增加，La(2-x)/3NaxTiO3與Nd(2-x)/3LixTiO3分別表現出紅移與藍移的現象，聲子頻率位移相反與A-site縮減質量速度和介電常數上升快慢有關聯。拉曼光譜得到AO12 (AO6) 的緊密度變大，會使得B-site的鍵結強度減弱。Nd(2-x)/3LixTiO3中的A1 (471 cm-1) 振動膜發現有紅移現象，表示沿z軸上O-Ti-O鍵結強度變鬆散。由EXAFS得知，Nd(2-x)/3LixTiO3在x≦0.3時，隨著摻雜鋰的濃度愈高，平均Ti-O的鍵長增加，即氧八面體變大與介電常數成正比，且沿著z軸上O-Ti-O的鍵長也增加；x>0.3時，隨鋰摻雜增加，平均Ti-O鍵長縮小，亦與介電常數成正比。隨著摻雜物增加，A-site有序性減小，拉曼光譜中的各聲子半高寬均變寬，與Q×f值成反比。由拉曼散射與X光吸收精細結構實驗中，皆可得到兩系列材料的微波介電特性，與內部微結構均有密切的關係。Item 高溫超導銅氧化物Y1-xCaxBa2Cu3Oy和Y1-xPrxBa2Cu4O8之光譜研究(2004) 翁士民; Shih-Min Weng我們研究摻雜不同電洞濃度之銅氧化物超導體Y1-xCaxBa2Cu3Oy與次摻雜之Y1-xPrxBa2Cu4O8的光譜特性，這些資訊有助於我們了解在不同相圖區域的樣品之內部電子結構、晶格動力學及雙磁振子激發的變化。 首先，藉由分析Y1-xCaxBa2Cu3Oy的全頻光譜，我們發現，隨著電洞濃度增加，紅外光活性聲子逐漸被屏蔽，電漿邊界有藍位移的趨勢，尤其重要的是光學電導率顯現高頻往低頻的權重轉移現象，與Y1-xCaxBa2Cu3Oy的電性相轉變有緊密的關連性。此外，總和定理的分析顯示過摻雜樣品的有效電荷數目偏離Tc與電洞濃度的關係曲線。 其次，我們分析Y1-xCaxBa2Cu3Oy的拉曼散射光譜，實驗結果顯示電子-聲子交互作用引起O(2,3)反向振動模的不對稱，隨著電洞濃度增加，頻率往低頻偏移至過摻雜而趨緩，有趣地是，僅有理想摻雜樣品的聲子自洽能受到超導臨界溫度之影響。另一方面，我們觀察到高頻拉曼散射光譜呈現雙磁振子的激發峰，隨著電洞濃度增加，雙磁振子的峰值往低頻偏移且半高寬變大，顯示其超交換能變小，衰減參數變大，反鐵磁性短程有序的相干長度變短。 最後，我們觀察到Y0.9Pr0.1Ba2Cu4O8樣品的雙磁振子峰值，介於YBa2Cu4O8與PrBa2Cu4O8的雙磁振子激發峰之間。Item 寬能帶氧化鋅、氮化鎵奈米晶體之高壓拉曼光譜研究(2003) 徐意娟; Hsu Yi Chuan本論文內容共可分為兩大部分：第一部份主要研究各種形狀及大小的奈米氧化鋅樣品，在高壓作用下的聲子特性以及其結構相變發生之壓力，第二部分則是研究不同載子濃度的氮化鎵奈米線，在壓力作用下電性發生變化的現象，以應證其A1(LO)聲子不對稱的原因。 由常溫常壓下氧化鋅各樣品的拉曼光譜圖，發現量子點樣品在1050cm-1處看到一個可能是由於表面效應而產生的聲子。在ZnO升壓的過程中，聲子頻率與壓力呈線性的關係，並發現奈米氧化鋅材料的結構相變壓力較塊材高，當粒徑愈小相變壓力愈高，且其高壓相也愈不穩定。本論文所使用之ZnO樣品發生結構相變的壓力範圍分述如下：27nm dots：在8.7～11.6GPa之間，54nm dots：是在9.2～11.2GPa之間，而205nm rods：是在9.7～10.9GPa之間。所有的樣品於壓力降到約1.5～2.1GPa時，氯化鈉結構的拉曼聲子會完全消失而回復烏采結構，也就是說氧化鋅奈米結構的結構高壓相變過程是可逆的，但在烏采結構恢復前，會先相變至一個與烏采結構相近的中間暫穩態相，此中間態相與原子沿C軸方向的排列有密切的關係。 由常溫常壓下氮化鎵各樣品的拉曼光譜圖中，發現隨著420cm-1附近的布里淵區邊界聲子強度的增強，A1(LO)聲子強度漸強且變得不對稱，此現象與載子濃度有很大的關係，因為較高的雜質濃度會增加聲子間發生交互作用（多階拉曼散射發生）的機率，由上述可判斷本實驗之氮化鎵奈米線樣品的載子濃度為：A6＜S2＜S1。而在隨壓力變化的拉曼光譜圖中，當壓力到達某值時，A1(TO)聲子與壓力之線性關係斜率會突然發生改變，此時氮化鎵之電性由半導體轉變導體，本實驗中樣品的相變壓力分別為S1：12.5GPa，S2：23.2GPa，A6：24.2GPa，由此推斷樣品的載子濃度應為：A6＜S2＜S1，由上述實驗結果可知，LO聲子的形狀和強度確實是載子濃度的效應，而非表面聲子。