本文標(biāo)題："掃描式電子顯微鏡可以觀察不同熱回火溫度的柱狀微觀結(jié)構(gòu)"

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探討熱回火處理對(duì)二氧化鈦(TiO2)光學(xué)薄膜的光學(xué)特性，殘留應(yīng)力的機(jī)械性質(zhì)和微觀柱狀結(jié)構(gòu)等影響。光學(xué)特性是經(jīng)由穿透光譜加以判讀，殘留應(yīng)力的量測(cè)則是透過(guò)自己架設(shè)的相位偏移式干涉儀。在微觀結(jié)構(gòu)方面， X光繞射儀判斷薄膜內(nèi)部的結(jié)晶狀況，X光光電子能譜儀可以了解熱回火過(guò)程的氧化模態(tài)變化，掃描式電子顯微鏡可以觀察不同熱回火溫度的柱狀微觀結(jié)構(gòu)變化，原子力顯微鏡可以觀看膜質(zhì)的表面輪廓和粗糙度，顯微干涉儀可量測(cè)較大面積的表面粗糙度。

在TiO2光學(xué)薄膜的制鍍過(guò)程中，選擇不同的基板溫度；發(fā)現(xiàn)基板溫度為150℃的TiO2光學(xué)薄膜，在不同溫度的熱回火中，不穩(wěn)定的氧化鍵會(huì)斷裂形成次氧化鍵，隨熱回火溫度增加，會(huì)再度氧化為氧化鍵。在200℃的熱回火溫度時(shí)有小的殘留應(yīng)力，因此次氧化鈦在熱回火過(guò)程中扮演消除殘留應(yīng)力的緩沖功能。在穿透光學(xué)頻譜、殘留應(yīng)力、表面粗糙度變化和微觀結(jié)構(gòu)觀察中，發(fā)現(xiàn)TiO2光學(xué)薄膜制鍍?cè)诨鍦囟?00℃和250℃中比150℃來(lái)的穩(wěn)定。

在制鍍的方式中，選擇離子輔助電子槍蒸鍍法，射頻離子濺鍍和直流磁控濺鍍法等三種鍍膜方式制鍍TiO2光學(xué)薄膜，可以發(fā)現(xiàn)濺鍍出來(lái)的TiO2光學(xué)薄膜較為穩(wěn)定。對(duì)不同的基板溫度制鍍出來(lái)的TiO2光學(xué)薄膜做再回火穩(wěn)定度研究，發(fā)現(xiàn)再回火過(guò)程中，殘留應(yīng)力變化量變小，不會(huì)高低起伏變化很大，表示膜質(zhì)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。

綜合上述研究，對(duì)制鍍完的TiO2光學(xué)薄膜做熱回火處理，確實(shí)可以改變膜質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也能使膜質(zhì)趨向穩(wěn)定。

能量分散光譜儀（Energy Dispersive Spectrometer, EDS），

為一般的掃瞄式電子顯微鏡普遍架設(shè)的X光（X-rays）能譜分析儀，

擷取物質(zhì)放射出來(lái)的特性X光，分析其能量散佈圖，即可知該樣品元素的組成，

使原有的物性結(jié)構(gòu)分析能力外，再增添化學(xué)元素分析的功能。能量分散光譜儀可作微區(qū)域成分分析，

故常被用于樣品之異物分析或成分分析，且可應(yīng)用在刑事或事故上的鑑定。

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