Abstract
當材料的發展到一定程度，科學家便渴望製造出一些更新、更尖端的材料來符合工業界的需求，其中超微粒的製備已成為最近熱門的新興技術之一。在以往都是以熱蒸鍍法來製備超微粒，但這種方法有其缺點，像高熔點金屬及氧化物便無法用熱蒸鍍法來獲得超微粒子。因為磁控濺鍍法不必像熱蒸鍍法將靶材溶解、蒸發，而是利用被加速的離子來撞擊靶材表面，將靶材表面原子撞擊出來，所以此法可同時應用於金屬與陶瓷材料。本實驗嘗試應用磁控濺鍍法來製備超微粒，適當的控制濺鍍壓力，已成功的製備出鈀、銅、鎳及Ti50Ni50超微粒。Pd的超微粒子，當濺鍍壓力為1100mTorr和1200 mTorr時，其平均粒徑為8.9 nm和20.6 nm。Cu在1300 mTorr時，平均粒徑為 38.4 nm，而Ti50Ni50在900 mTorr時，平均粒徑為28.4nm。從實驗結果分析，我們發現被濺鍍出來的氣相原子要在濺鍍壓力高於某一臨界壓力，氣相原子經過互相碰撞，才能成核與成長而成為獨立的顆粒。壓力增加，顆粒大小跟著增加，且顆粒分布範圍也跟著增加。我們也發現此一臨界壓力不是固定值，材料不同其臨界壓力便不同。至於經過濺鍍後得到的鈦鎳合金超微粒子，其成分與靶材一樣，沒有偏移。對於影響這些超微粒的參數如壓力、功率和距離，本文也有詳細的描述。另外本文也嘗試用磁控濺鍍法來製備鈦鎳多層薄膜，來研究低溫下藉固態反應形成非晶質合金或超微合金，但因膜層太厚，界面能量不夠高，並未達到目的。未來仍須朝製備更薄的膜層努力。