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三硫化磷鐵與三硒化磷鐵層狀半導體之單晶成長與特性研究

為了解決ESCA XPS的問題，作者陳建霖 這樣論述：

本論文利用化學氣相傳導法成功生長三硫化磷鐵和三硒化磷鐵晶體，皆為單晶層狀反鐵磁性材料，樣品表面呈金屬亮面且容易撕薄。首先利用能量散佈光譜儀確認晶體的成分比例為1:1:3與X射線光電子能譜儀確認所含之元素化學態和電子態，結果符合預期。接著利用X射線晶體繞射分析儀分析出材料結構和晶格常數，結果顯示三硫化磷鐵為單斜晶系而三硒化磷鐵為六方晶系，低溫X-光繞射也發現三硫化磷鐵和三硒化磷鐵因結構改變產生新的峰值，而晶格常數也隨著溫度變低而變小，在變溫拉曼實驗中，首先將樣品利用機械撥離法撕成微奈米級通過波長532 奈米的雷射激發，三硫化磷鐵主要顯示四種拉曼振動模態而三硒化磷鐵則有三種拉曼振動模態，隨著溫度

下降拉曼模態往高波數位移，實驗結果中也發現三硫化磷鐵在峰值98 cm-1位置當溫度高於120 K時，出現寬且不對稱的峰，且當溫度低於60K時，此98 cm-1的峰分離為兩個尖峰，我們推測此振動模態可能與材料磁性有關，為了找出拉曼光譜與磁性的相關性，我們利用超導量子干涉磁量儀量測三硫化磷鐵和三硒化磷鐵變溫磁特性，結果發現他們的尼爾溫度分別在120K與110K，其中三硫化磷鐵磁矩方向改變的溫度與拉曼峰98 cm-1改變的溫度相近。本論文持續探討三硫化磷鐵和三硒化磷鐵的光學與電學特性，三硫化磷鐵的能隙位置由室溫到低溫為1.32到1.41 eV，三硒化磷鐵能隙位置則在0.75到0.85 eV，它們屬於

間接能隙，熱探針實驗中三硫化磷鐵以及三硒化磷鐵的主要載子為電洞，在四點量測變溫電阻率實驗中，三硫化磷鐵和三硒化磷鐵之電阻率分別為1.7k (Ω-cm)和116 (Ω-cm)並且隨著溫度降低而電阻率變大符合一般半導體的特性，經過霍爾量測的計算結果三硒化磷鐵載子濃度為1016 cm-3，載子遷移率為3 (cm2/V·Sec)。

製備鉀單鐵氧化體-釩酸鉍複合材料應用於二氧化碳光催化還原之研究

為了解決ESCA XPS的問題，作者梁昊君 這樣論述：

本研究主要是透過簡易水熱法下製備不同pH值釩酸鉍和濃縮凝膠法複合鉀單鐵氧化體，以KFeO2-BiVO4為光觸媒應用於光還原反應系統中，將CO2及H2O轉換成CH4及CO。材料定性是以X光繞射儀（XRD）、掃描式電子顯微鏡（SEM）、衰減全反射式傅立葉紅外光譜儀（ATR-FTIR）、紫外-可見光光譜儀（UV-vis）及光致發光光譜儀（PL）作為一系列鑑定。透過比例優選，特定波長藍光LED 412~505nm、綠光LED 427~622 nm與400瓦汞燈光源測定，而其提升推測源於針對性波段的吸光度上升促使電子電洞對再結合有效降低，因為其Z型結構的堆疊，橫跨還原電位不同額外產生CO。最後以KFe

O2-BiVO4 1:1為最佳比例，分別照射綠光、藍光及汞燈其甲烷累積產率為22.4、34.1、38.5 µmol g-1，量子產率為0.23%、0.35%、0.17%；以KFeO2-BiVO4 2:1比例分別照射綠光、藍光及汞燈其一氧化碳累積產率為31.4、54.6、62.3 µmol g-1，量子產率為0.08%、0.14%、0.06%，以藍光最為突出，本研究亦提出了光催化之反應機構，現今國際碳排放及類似人造光合作用反應議題息息相關，希望本實驗未來有機會通過市場功能減少碳排放，降低能耗及大氣碳濃度，促進產業和能源結構優化，為社會帶來綠色化學、永續環境及循環經濟的價值。