中文大學校刊 一九九四年春‧夏

黃康權博士爲本校之理學士及哲學 碩士。他於一九八五年修獲美國西北大 學物理學之哲學博士學位後，在萬國商 業機器公司聖何塞硏究所任職一年。隨 後加入中大物理系，八八年起兼任大學 之 輻 射 安 全 監 督 組 主 任 。 黃康權博士操作硏究小組自製之 四 圓Ｘ 射線衍射儀 薄膜之合成 黃 博 士 與 其 學 生 採 用 兩 種 方 法 合 成 陶 瓷 薄 膜 ， 並 在 大 學 裝 置 了 兩 套 簡 單 而 可 靠 的 製 膜 合 成 設 備 。 第 一 種 合 成 方 法 是 用 強 力 紫 外 線 激 光 照 射 氧 化 物 靶 （ 即 某 類 陶 瓷 物 料 ） ， 瞬 間 受 照 部 位 的 溫 度 劇 升 ， 昇 華 成 一 縷 氣 體 。 這 種 氣 體 包 含 原 子 、 分 子 及 小 原 子 團 ， 它 們 給 撞 擊 在 一 塊 經 琢 磨 、 潔 淨 及 加 熱 的 晶 體 面 ， 積 附 而 形 成 薄 膜 。 這 塊 晶 體 面 稱 爲 基 底 ， 作 用 就 是 充 當 薄 膜 之 模 板 。 如 製 作 條 件 適 當 ， 積 附 在 基 底 的 原 子 可 以 自 動 轉 移 及 調 節 成 有 組 織 的 排 列 ， 而 薄 膜 成 份 幾 與 原 來 的 氧 化 物 靶 相 同 。 第 二 種 方 法 大 同 小 異 ， 但 以 氬 離 子 束 代 替 激 光 脈 衝 ， 撞 擊 氧 化 物 靶 而 敲 出 原 子 ， 這 稱 爲 濺 射 技 術 。 要 減 少 薄 膜 的 缺 陷 ， 基 底 的 材 料 必 須 小 心 選 擇 ， 其 晶 格 結 構 要 與 附 積 其 上 的 材 料 相 配 。 基 底 的 選 擇 更 可 決 定 薄 膜 的 晶 體 取 向 ， 從 而 影 響 薄 膜 的 性 能 。 製 造 出 來 的 薄 膜 由 X 射 線 衍 射 實 驗 決 定 其 原 子 層 面 之 結 構 。 黃 博 士 與 其 學 生 自 己 裝 置 的 X 射 線 儀 器 （ 見 上 圖 ） ， 所 費 遠 比 工 廠 生 產 的 便 宜 。 材料及應用 黃 博 士 的 小 組 曾 硏 究 多 種 陶 瓷 薄 膜 。 P b ( Z r , T i ) Ｏ 3 是 一 種 鐵 電 體 陶 瓷 ， 其 薄 膜 可 積 附 在 氧 化 鎂 及 尖 晶 石 晶 體 上 。 Y B a 2 C u 3 O 7 - X 是 高 溫 超 導 體 材 料 ， 其 薄 膜 可 積 附 在 藍 寶 石 及 鈦 酸 鍶 晶 體 上 。 再 經 加 工 ， 這 些 薄 膜 可 有 多 種 用 途 ； P b ( Z r , T i ) O 3 薄 膜 可 用 來 製 造 電 算 機 的 非 易 失 隨 機 記 憶 器 ( R A M ) ； 陶 瓷 超 導 體 可 製 成 超 導 量 子 干 擾 器 ( S Q U I D ) ， 用 作 探 測 磁 埸 ， 靈 敏 度 極 高 ， 有 些 更 可 探 測 腦 電 波 。 其 實 ， 硏 究 小 組 所 用 的 製 膜 技 術 ， 適 用 於 多 種 陶 瓷 材 料 ， 而 它 們 各 有 不 同 的 性 能 和 應 用 ， 正 是 黃 康 權 博 士 的 硏 究 目 標 。 • 以紫外線激光照射方法製造陶瓷薄膜 加熱器 晶 體 薄 膜 紫外線激光 氣 體 氧 氣 氧化物靶 學術硏究 11