Browsing by Author "Ing-Shouh Hwang"

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    單原子針離子電流的量測與分析
    (2013) 葉昕穎; Hsin-Yin Yeh
    本實驗藉著場離子顯微鏡，利用微通道板和法拉第杯量測單原子針所發射的離子電流，並研究提升其應用性。實驗主要分成覆銥鎢針和純銥針兩部分。 覆銥鎢針經加熱退火到870K~1070K，可在(111)皺化成頂端為單原子的金字塔。由於結構頂端為一顆原子，其產生的離子電流有較好的集中性。為了保持良好集中性同時增大電流，改變針尖半徑觀察其影響。實驗後發現，針尖半徑較大，因為表面積大，使得針尖上覆的成像氣體原子較多，容易補充離子電流所需的離子，故飽和離子電流也會提高，但是電流提升的幅度，會因為針柄傾斜角度變大而漸漸下降。 純銥針部分，可曝氧加熱到780K使(210)面皺化，形成金字塔，但皺化成單原子針尖的溫度範圍較小。若超過810K，隨溫度增高，會在(311)、(111)、(100)和(110)之間形成稜線，產生平衡晶形。除此之外，(110)在曝氧加熱下，容易出現(1×2)或(1×3)的重構，因為失蹤原子列的關係，會造成皺化金字塔結構改變，成長單原子針尖會變得比較困難。
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    場離子顯微鏡研究 (1)量測覆銥單原子針場發射與場離子電流 (2)鈮(100)表面觀察
    (2012) 蘇冠宇; Kuan-Yu Su
    覆銥單晶鎢針經數次加熱退火長成金字塔結構後，以法拉第杯與微通道板量測金字塔結構的場離子電流與場發射電子電流。對場發射電流而言，針形的尖銳度比金字塔結構的影響更大。離子電流的起始電壓是由針型尖銳度影響，飽和離子電流由金字塔結構影響，且發現微通道板量測飽和離子電流時的放大倍率約為法拉第杯量測的5000倍。多晶鈮針在數次加熱退火後，(100)面確實產生皺化。
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    氧氣誘發銥(210)面皺化現象:金字塔結構銥單原子針的製備條件分析
    (2007) 黃穎祥; Ing-Shouh Hwang
    依據中央研究院物理所鄭天佐實驗室在氧誘發銥單原子針成長的最新研究成果，以統計分析方法，定性分析不同退火條件及氧被覆量等，對銥單原子針(210)，{311}，(110)三面金字塔奈米結構形成、對稱性、原子堆疊及面積比例偏差等重要議題的影響做全面性且客觀地評估，並嘗試找出最佳的單原子針成長條件。由分析結果顯示，當氧曝氣量為60 Langmuirs，以510℃退火5分鐘，能得到最佳的原子堆疊結構。
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    溫度與吸附氣體對鈮針場發射特性的影響
    (2014) 石智強; Chih Chiang Shih
    鈮奈米針於先前的研究指出當鈮在9.2K時具有超導性，在此溫度下將其作為一電子源所發射出來的電子束會因為其超導的關係同時具有良好的空間同調性及時間同調性。因此鈮針在當成電子源的研究也具有其重要性。為了更深入了解鈮奈米針的特性及結構，我們將多晶鈮線蝕刻成針尖後置入超高真空環境的場離子顯微鏡，藉由通電流加熱使其形成熱穩定性的奈米針並同時觀察針間的皺化過程，在鈮針尖施加負高壓使針尖場發射出電子，並分析其電子電流的特性。 當鈮針被加熱到1319K時，可以在表面上觀察到4個{310}擴張擠壓{100}面形成皺化的平台，此時在針尖施加負高壓可以觀察到{100}平台由於功函數較低會場發射出電子。而當針尖加熱超1473K時，可以看到{100}面也有擴張的趨勢產生，此時並不會場發射出電子。 測量{100}面時通入不一樣的惰性氣體的場發射電流，經過量測一小時後的電流值會大於一開始所測量到的電流值。而通入氬氣時，一小時後的電流增加幅度比其於氣體小，通入越大分子量的惰性氣體其F-N plots斜率會上升。