Abstract
根據FeO相圖，在室溫下，無法形成穩定態的Fe1-xO，然而藉由非平衡的製程(例如濺鍍)，我們成功的在室溫下沈積出 Fe1-xO薄膜。本研究包括70~400nm(厚度範圍內的多晶Fe1-xO薄膜，探討其磁性質與結構。薄膜的製程採用直流反應性濺鍍法，鍍於未加熱之Si(100)基板上。結果證實，藉由控制氧流量所得的非計量比化合物Fe1-xO，呈現陶鐵磁性質。初鍍膜在呈相與磁性值上，均出現厚度的依存性。在1x10-6Torr的壓力以下，作360℃、持溫90分鐘的熱處理後，Fe1-xO單相分解成 Fe與Fe3O4的混和相，抗磁力由初鍍膜的24 Oe增加到520 Oe，飽和磁化量也由104 emu/cm3提昇到410 emu/cm3。薄膜相的鑑定採用X-ray繞射分析，微結構的觀察則利用高解析穿透式電子顯微鏡(HRTEM)。所觀察到的初鍍膜晶粒大小，介於20~40 nm之間；退火後，晶粒成長至50nm左右。此外，電阻的量測對薄膜的氧化程度與多孔性，提供了間接的證據，初鍍Fe1-xO薄膜的電阻介於3.9~32 mΩ-cm，在退火後由於Fe的出現，電阻值因而下降為0.14~3.12 mΩ-cm。