本實驗以銦粉(純度99.99％)和錫粉(純度為99.8％)作為來源粉末，90%氬氣/10%氫氣混合氣體做為載氣，成功在600 ℃合成出氧化銦錫奈米線，且對製程溫度、工作壓力、來源粉末比例、持溫時間與催化劑等參數對奈米線生長的影響進行探討研究。
經TEM分析確認奈米線結構為氧化銦晶體，成分鑑定則使用Nanoauger與XPS進行分析，發現除了銦與氧的訊號外，也偵測到到錫的訊號，驗證了本實驗的合成物為摻雜錫氧化銦奈米線。同時發現不同的催化劑來源，錫在奈米線中的摻雜量也不同，可做為後續控制錫摻雜濃度的依據。
在氧化銦錫奈米線的電學性質中，我們發現實驗所得的兩種不同錫摻雜量的奈米線電阻率約為300 μΩ-cm和900 μΩ-cm，屬於導體的電阻率範圍，與氧化銦錫薄膜相近。在場發射性質量測中，氧化銦錫奈米線的起始電壓經計算為18.5 V/μm，此時電流密度約為3 μA/cm2，與文獻相比低了2~3次方，可能是基板與奈米線成長散亂所造成。

一、前言 1
二、文獻回顧 2
2.1. 一維奈米材料之定義與發展 2
2.2. 奈米線合成方法 3
2.2.1. 模板法直接合成一維奈米結構 （Template-Directed Synthesis of 1-D Nanostructure ） 3
2.2.2. 水熱化學合成 （Solvothermal Chemical Synthesis） 4
2.2.3. 氧化物輔助成長法 （Oxide-Assisted Nanowire Growth） 5
2.2.4. 溶膠凝膠（Sol-Gel）法 7
2.2.5. 熱蒸鍍（Thermal Evaporation）法 8
2.3. 奈米線氣相成長機制 9
2.3.1. 氣相-固相成長（Vapor-Solid Growth Process, VS） 9
2.3.2. 氣相-液相-固相成長機制（Vapor-Liquid-Solid, VLS） 10
2.4. 氧化銦錫（ITO） 15
2.4.1. 氧化銦錫結構 15
2.4.2. 氧化銦錫基本特性 15
2.4.3. 氧化銦錫導電性質[8] 17
2.4.4. 氧化銦錫奈米線的製備 18
2.4.5. 氧化銦錫奈米線的應用 19
2.5. 電子場發射原理 20
三、實驗方法 24
3.1. 實驗流程 24
3.1.1. 金濺鍍薄膜的製備 24
3.1.2. 金懸浮液基板的製備 26
3.1.3. 製備氧化銦錫奈米線 26
3.2. 奈米線結構分析、成分分析與性質測 29
3.2.1. 場發射掃描式電子顯微鏡 ( Field - Emission Scanning Electron Microscope, FESEM ) 29
3.2.2. 穿透式電子顯微鏡 ( Transmission Electron Microscope, TEM ) 30
3.2.3. 能量散射光譜儀 (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, EDS ) 30
3.2.4. 聚焦離子束與電子束顯微系統 (Focus Ion Beam, FIB) 31
3.2.5. 半導體參數量測儀 (Keithley 4200) 31
3.2.6. 奈米級歐傑電子能譜儀 (Auger electron nanoscopy) 31
3.2.7. 電子能譜儀 (X-ray photoelectron spectrum) 32
3.2.8. 場發射性質量測 32
四、結果與討論 34
4.1. 不同製程參數對奈米線成長的影響 34
4.1.1. 製程溫度的影響 34
4.1.2. 工作壓力的影響 38
4.1.3. 來源粉末比例的影響 40
4.1.4. 持溫時間的影響 43
4.1.5. 催化劑的影響 47
4.2. 奈米線結構分析與成分分析 49
4.2.1. TEM與EDS分析 49
4.2.2. Nanoauger分析 58
4.2.3. XPS表面定性分析 69
4.3. 奈米線生長機制 76
4.3.1. 還原氣體對製程的影響 76
4.3.2. 奈米線側向成長機制 79
4.4. 奈米線電性量測 83
4.5. 奈米線場發射性質量測 91
五、結論 93
六、未來研究方向 95
七、參考文獻 96

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