Abstract
本論文在利用國內發展之雷射脈衝式飛行時間原子探針場離子顯微術，(Pulsed Las-er Time-of-Flight Atom Probe Fieldlon Microscropy), 對鎢金屬表面之場離子成像，質譜及利用矽烷(S H )熱解磊晶於鎢針尖表面形成金屬矽化物(Metal Silicide)之研究，在簡單操作原理後，介紹此套具有原子解析力及監別率儀器結構，分為真空系統，成像氣體供應系統，成像系統，預置真空室及飛行時間質譜系統，五大系統分別詳述之。超高真空實驗條件對表面物理研究殊為重要，本系統以鈦昇華邦浦及冷凍邦浦抽氣所致系統最終殘餘氣體分析，亦詳述之，邦浦對各種氣體之抽氣能力，亦可由氣壓對時間變化曲線看出。利用電解拋光制作針尖，並以具空間解析能力之多頻道徽孔槽，成功地得到鎢針尖表面放大數百萬倍之場離子像，其表面飛行時間質譜可得約20 ns 氦成像氣體飛行時間之FWHM，及鎢離子同位素質譜，透過場蒸發(Field Evaporation) 方式，可獲得僅數個原子之鎢針尖面，對作為穿隧掃描式顯微術(STM) 探針，提供良好之實驗條件。矽烷熱解磊晶於鎢針尖表面形成鎢矽化物之場離子飛行時間質譜，顯示非常乾凈矽化物形成，所有矽同位素質譜基線均分離，經由累計鎢原子及矽原子縱向比例分析，發現鎢金屬矽化物形成非常深入，而且鎢原子有向外遷徙之現象(Surface Outward Mi-gration)，此結果指出本系統在微觀表面之分析能力是相當成功的。