離子碰撞氧氣覆著Cu金屬表面氧的附著率與濺射率之研究

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Title:	離子碰撞氧氣覆著Cu金屬表面氧的附著率與濺射率之研究
Authors:	嚴子明;Zhe-Ming Yian
Contributors:	物理研究所
Keywords:	濺射;降激過程;濺射係數;附著率;sputtering;de-excitation;sputtering coefficient;sticking probability
Date:	2000-07-10
Issue Date:	2009-09-22 10:51:56 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	一般離子碰撞實驗最主要是利用高能量的離子射束來撞擊固體靶，在碰撞產生時表面之靶原子將會產生濺射（sputtering），這些濺射粒子中有一部份會成為激發狀態之粒子，隨後再經由降激過程（de-excitation）釋放出光子，再藉由單光儀、個人電腦來讀取分析光訊號，而在這個實驗中有些學者亦發現當氧氣參與反應，在金屬表面將會形成一氧吸附或被氧植入的薄膜，在這樣的機制下再被入射離子束濺射將會造成被濺射Cu原子光輻射強度增強的趨勢，藉由計算可以得到氧的濺射係數（sputtering coefficient）和氧的附著率（sticking probability）; 而本實驗是利用Ar、Ne離子射束，並提供5keV、10keV、20keV的離子射束加速電壓且在其靶所在的腔體中（target chamber）通入氧氣，使離子射束碰撞銅靶，藉以觀察在氧氣覆蓋的銅金屬靶濺射過程中濺射銅原子所產生的光輻射（optical radiation）現象的強度變化，再利用一種方法來計算氧的濺射係數和氧的附著率。實驗過程中，所掃瞄記錄的波長是3000 ∼4000 之間的光訊號，因為在這個波段範圍內可以明顯的觀察到銅原子的光譜線，從實驗的結果，我們可以在各種離子束分別與銅靶表面碰撞的光譜圖中發現兩條最明顯的的中性銅原子譜線324.7 nm（4 S →4 P ）、327.4 nm（4 S →4 P ），而本實驗就利用表面濺射粒子所發出光輻射的這兩條原子譜線來研究離子與金屬表面碰撞過程的一個重要物理訊息。實驗中，在靶室腔體中控制不同氧流量，提供不同能量、種類離子射束之加速電壓，觀察銅表面濺射銅原子光輻射訊號強度，計算特定波長氧的濺射係數S 與氧的附著率C ，藉以瞭解光子產率與金屬表面附著不同程度的氧氣情況下，所表現出來的物理現象。
Appears in Collections:	[Graduate Institute of Physics] Electronic Thesis & Dissertation

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