本文主要為針對半導體熱電材料Cu2Se以及其相關材料分別為：降低Cu濃度以及摻雜Ni之X光吸收近邊緣結構(X-ray Absorption Near Edge Structure，XANES)和延伸X光吸收精細結構(Extended X-ray Absorption Fine Structure，EXAFS)數據分析。結果指出降低Cu濃度後Cu價數及主要載子電洞隨之增加，進而增加其導電性；而反螢石結構之非常態Cu的分佈改變降低其聲子熱導。摻雜Ni後原本不參與電子轉移的Se將參與電子轉移，電子由Cu轉移至Ni，而其反螢石結構晶格之靜態亂序增加將降低其聲子熱導。

This article is mainly for the semiconductor and related materials thermoelectric materials Cu2Se. We compare the sample concentration changes and doping with the absorption spectroscopy of X-ray Absorption Near Edge Structure and Extended X-ray Absorption Fine Structure. The results indicate that after we reduce the concentration of Cu, its main hole-carriers and Cu valence increases, thereby increasing its electrical conductivity. The change in the distribution of antifluorite structure of Cu reduce its phonon thermal conductivity as we reduce the concentration of Cu. Se is not involved in electron transfer, but doped Ni, Se will participate in electron transfer, electron transfer from Cu to Ni, and its antifluorite structure of the static lattice disorder increase will reduce the phonon thermal conductivity.

第一章	序論 …………………………………………………………1
第二章	樣品介紹 ……………………………………………………3
　　2.1 Cu2Se的結構…………………………………………………3
　　2.2 Cu2Se的傳輸性質……………………………………………4
　　2.3 比較Cu與其他過渡金屬與Se結合之傳輸性質……………7
　　2.4熱電性質相關理論簡介………………………………………10
第三章	X光吸收光譜簡介…………………………………………12
　　3.1 X光吸收光譜近邊緣結構（XANES） ………………………16
　　3.2延伸X光吸收光譜精細結構（EXAFS） …………………17
　　3.3數據分析 ……………………………………………………19
第四章	實驗設備與測量方法 ………………………………………25
　　4.1 X光光源 ……………………………………………………25
　　4.2 單色儀 ………………………………………………………27
　　4.3 光譜測量方式 ………………………………………………27
　　4.4 測量樣品的處理與準備 ……………………………………31
第五章	結果與討論 …………………………………………………32
　　5.1 X光吸收光譜近邊緣結構(XANES)  ……………………32
　　5.2延伸X光吸收精細結構(EXAFS)  …………………………44
第六章	結論 …………………………………………………………51
參考文獻 ………………………………………………………………52
圖2.1a A: B=2:1反螢石結構，黑色點為A，白點為B ……………3
圖2.1b Cu2Se結構圖，黑點為Cu，白點為Se ……………………3
圖2.2 Cu2Se系列樣品在低溫到常溫環境下的熱電功率 ……………4
圖2.3 Cu2Se系列樣品在低溫到常溫環境下的電阻率 ………………5
圖2.4 Cu2Se系列樣品在低溫到常溫環境下的熱導率 ………………6
圖2.5 Cu1-cSec與其他過渡金屬在高溫液態的熱電功率 ……………7
圖2.6 Cu1-cSec與其他過渡金屬在高溫液態的電導率 ………………8
圖2.7以Ni取代部分Cu之樣品熱電功率 …………………………9
圖2.8以Ni取代部分Cu之樣品電阻率 ……………………………9
圖 2.9以Ni取代部分Cu之樣品熱導率 ……………………………9
圖3.1 物質吸收截面與能量之關係圖 ………………………………14
圖3.2 XANES與EXAFS分界圖 ……………………………………15
圖3.3 光子平均自由路徑與能量關係圖 ……………………………16
圖3.4 單一散射與多重散射之圖示 …………………………………17
圖3.5 出射電子受鄰近原子的背向散射，而產生干涉現象 ………18
圖3.6 X光吸收光譜之數據分析流程 ………………………………19
圖3.7 選擇能量底限E0值的不同方法 ………………………………21
圖4.1 X光吸收光譜實驗示意圖 ……………………………………26
圖4.2 穿透式 …………………………………………………………28
圖4.3 X光通過物質之強度衰減 ……………………………………28
圖4.4 螢光式 …………………………………………………………30
圖4.5 電子逸出式 ……………………………………………………30
圖4.6 光子吸收過程 …………………………………………………30
圖5.1 Cu K-edge的電子轉移示意圖 ………………………………36
圖5.2 Cu2Se、Cu1.98Se、Cu1.98SeNi0.02之Cu K-edge歸一化XANES ………………………………………………………37
圖5.3 Cu2Se、Cu1.98Se之Cu K-edge歸一化XANES ………………38
圖5.4 Cu1.98Se、Cu1.98SeNi0.02之Cu K-edge歸一化XANES ………39
圖5.5 Cu2Se、Cu1.98SeNi0.02之Cu K-edge歸一化XANES …………40
圖5.6 Cu2Se、Cu1.98Se、Cu1.98SeNi0.02之Se K-edge歸一化XANES ………………………………………………………41
圖5.7 Cu2Se、Cu1.98Se之Se K-edge歸一化XANES………………45
圖5.8 Cu1.98Se、Cu1.98SeNi0.02之Se K-edge歸一化XANES ……46
圖5.9 Cu2Se、Cu1.98Se、Cu1.98SeNi0.02之Cu K-edge加權兩次後的傅立葉轉換EXAFS ……………………………………………47
圖5.10 Cu2Se、Cu1.98Se之Cu K-edge加權兩次後的傅立葉轉換EXAFS ………………………………………………………48
圖5.11 Cu1.98Se、Cu1.98SeNi0.02之Cu K-edge加權兩次後的傅立葉轉換EXAFS ……………………………………………………49
圖5.12 Cu2Se、Cu1.98Se、Cu1.98SeNi0.02之Se K-edge加權兩次後的傅立葉轉換EXAFS ……………………………………………50

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