Abstract
複晶晶界的偏析，往往造成材料在基本性質上造成極大的改變；如延展性 、脆裂性、電子漂移率等等。一些電子元件愈做愈小，而環境中的雜質偏 析直接影響到這些小元件的使用狀態，使得對晶界上的行為之研究變得非 常重要。因此，許多材料科學家試圖以對此方面的研究，了解材料特性並 進而掌握其相互關係來控制其性質以得到更廣泛的應用。而分析儀器的進 步，使得在此領域的研究得到更大的助力。本研究是利用能量過濾電子顯 微鏡觀察晶界偏析物對晶界結構的影響以及其在晶界上的分佈情況。利用 蒸氣擴散法將Bi元素擴散進入Au晶界上。實驗得到四項結果：第一、以能 量過濾電子顯微鏡可以直接觀察到Bi元素於Au晶界之偏析的分佈影像；第 二、Bi偏析於Au晶界表面的凹槽；第三、在晶界表面凹槽的Bi會因在高能 電子輻照之下移動及揮發；第四、提出一個晶界因雜質偏析導致脆化的假 設模型。能量過濾電子顯微鏡的高解析度及特定元素的選擇影像技術，使 得在尺度極狹窄的晶界中之偏析原子影像能夠直接觀察。然而在整個研究 過程中，仍有許多技術仍待克服；諸如穩定且薄的單晶薄膜的成長以利於 製作人造雙晶樣品，各種角度之雙晶對同一濃度偏析之影想，同角度雙晶 晶界對不同濃度偏析對晶界結構的變化，以及偏析對材料性質的了解與最 佳控制等等，都是值得繼續研究探討的方向。