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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 (A’1/3A”2/3)1/2Ti1/2O2 (A’:Mg, Ni, Zn; A”:Nb, Ta)微波陶瓷材料之拉曼光譜與延伸x光吸收精細結構分析(2008) 楊紹瑋; Shau-Wei Yang本文利用拉曼散射、X光繞射和延伸X光精細結構光譜（EXAFS）等光學方法來測量擁有金紅石(rutile)結構的(A’1/3A”2/3)1/2Ti1/2O2樣品（A’: Mg, Ni, Zn; A”: Nb, Ta）中氧八面體結構與其微波性質的關連性。藉由改變不同的A’及A”的原子，品質因子和介電常數都有顯著的變化。在此，我們將我們的樣品分成兩組：一組為(A’1/3Nb2/3)1/2Ti1/2O2，(A’: Mg, Ni, Zn)；另一組為(A’1/3Ta2/3)1/2Ti1/2O2，(A’: Mg, Ni, Zn)。 從EXAFS的分析可以發現：不同的A’原子，其Ti-O鍵長（即氧八面體體積）會產生不同的變化，而且散射中心到相鄰單位晶格中心的距離(即c軸長度)對於介電常數有著非常大的影響。在拉曼部份，我們比對了1倍及具有奈米結構的金紅石拉曼圖形，發現到我們的拉曼實驗數據較為接近奈米結構的金紅石，這也就是說我們的樣品具有奈米結構的特性。此外，與氧原子相關的拉曼振動模基本上會隨著A’原子的重量增加而產生紅移。透過理論的計算所得到的頻率變化趨勢，與我們分析得到的頻率變化趨勢相同，且都與介電常數有關－氧八面體結構越緊密，介電常數越小；另外透過比對與氧原子相關的拉曼振動模峰值的半高寬與品質因子，我們得到了半高寬越小品質因子越好的結果。從拉曼散射和延伸X光精細結構光譜實驗都顯示本文材料的微波特性與氧八面體微觀結構直接相關。Item xLa(Mg1/2Sn1/2)O3-(1-x)La(Mg1/2Ti1/2)O3微波陶瓷材料之拉曼光譜與延伸x光吸收精細結構分析(2007) 余承遠; Cheng Yuan Yu本文利用拉曼散射、X光繞射和延伸X光精細結構吸收譜等光學方法來測量1：1結構A(B’1/2B”1/2)O3陶瓷家族中x La(Mg1/2Sn1/2)O3-(1-x) La(Mg1/2Ti1/2)O3鈣鈦礦陶瓷中氧八面體結構與其微波性質的關連性。這系列樣品共有五個，x代表錫原子的濃度，從0、0.25、0.5、0.75到1。在不同濃度的錫原子摻雜，Q×f值跟隨改變，隨著錫原子濃度的上升，介電係數下降。從X光吸收譜可以很明確知道錫原子是取代鈦原子的晶格位置，由於錫原子離子半徑較鈦原子大，所以當錫原子掺雜濃度越多時，錫與氧的鍵長增加，驗證氧八面體體積隨著錫原子濃度上升而增加，而在A位置的鑭原子與氧原子的鍵長隨著錫濃度之增加而減少，也就是鑭與氧形成的LaO8體積減少。從拉曼實驗顯示高頻部份與A1g(O)振動類似的振動模有聲子頻率紅移的現象，這也證明了錫與氧的鍵長增加，氧八面體體積增加，但是摻雜的錫原子較重使得氧八面體內部密度變大，造成介電常數減少。另一方面，部分鑭跟氧振動有聲子頻率藍移的現象，是與鑭原子形成之氧LaO8體積變小有關。Q×f值與聲子半寬度成反比，並且在錫原子與鈦原子掺雜比例相同為1：1時為最低，波的傳遞最差。從拉曼實驗及X光吸收譜實驗都顯示本文材料的微波特性與氧八面體微觀結構直接相關。Item 鎵石榴石微波陶瓷的延伸X光吸收精細結構與拉曼光譜研究(2007) 呂杰翰; Chieh Han Lu本文以延伸x光精細結構光譜(Extended X-ray absorption fine structure)與拉曼散射光譜(Raman spectrum)對Re3Ga5O12 Gallium Garnet陶瓷的微波特性相關性質進行研究，其中A-site元素由不同的稀土族元素所置換，分別為Nd, Sm, Eu, Dy，在X光精細結構光譜的研究中，可發現鎵多面體的相對大小與晶體的介電常數(Dielectric constant)有關；而由對拉曼光譜的分析，可歸納出聲子的半高寬與品質因子（Quality factor）間的關連性，當聲子半高寬較小時，表示晶體的結晶性良好，晶體的振動因而能與外加電磁波的頻率一致（coherent）。關連不同原子結構的聲子性質亦被分析，與A-site結構相關的聲子頻率較高時，表示A-site氧十二面體的體積較小，而鎵多面體的相對體積較大，介電性質的變化被發現與多面體間的相對體積變化有關。 在摻雜TiO2共同燒結的Sm-Garnet微波特性研究中，我們同樣利用EXAFS與拉曼光譜進行分析，結果顯示，Garnet結構並沒有顯著的改變，而在晶粒的邊界中存在有Ga2O3以及鈦原子相關的化合物，這些二次相的出現降低了邊界的電磁波反射，改善了微波特性。Item A(B’1/3B”2/3)O3介電陶瓷之微觀結構與微波特質關聯性研究(2006) 陳美瑜; Mei-Yu Chen本文利用拉曼散射、X光繞射和延伸X光吸收譜等光學方法來測量A(B’1/3B”2/3)O3鈣鈦礦陶瓷中氧八面體結構、 1：2有序結構與其微波性質的關連性。樣品共有三組，第一組樣品為不同燒結條件的Ba(Mg1/3Ta2/3)O3。此組樣品皆為Q×f值非常高的樣品，X光繞射分析發現1：2有序程度高其Q×f值越高。此組Ba(Mg1/3Ta2/3)O3樣品的微觀結構非常相近，氧八面體體積差異無法由拉曼散射和X光吸收實驗解析。第二組樣品為鎳掺雜之Ba(Mg1/3Ta2/3)O3，即xBa(Ni1/3Ta2/3)O3 +(1-x)Ba(Mg1/3Ta2/3)O3 (x=0~0.03)。X光吸收譜可以很明確知道鎳原子是取代鎂原子的晶格位置，而當鎳掺雜濃度越多時，氧八面體越緊密，此時介電常數也隨之減小；且鎳掺雜的越多，1：2有序結構被破壞的程度愈高，Q×f值也隨之降低。第三組樣品是燒結溫度介於1350~1550oC的五個Ba(Co1/3Nb2/3)O3陶瓷樣品。當燒結溫度為1400oC時，實驗發現Ba(Co1/3Nb2/3)O3具有最小的介電常數和最大的Q×f值。此樣品的氧八面體也最緊密、1：2有序程度也最好。燒結溫度高於1400oC之樣品，介電常數開始變大、Q×f值變小，且氧八面體結構開始鬆散、1：2有序程度變差。實驗顯示燒結條件會強烈的影響到晶體內氧八面體結構與1：2有序程度，其微波特性與氧八面體微觀結構直接相關。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。