矽摻雜砷高壓相變之研究｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	林仕傑
論文名稱：	矽摻雜砷高壓相變之研究 Phase Transitions of Si:As Under High Pressure
指導教授：	林志明
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：
論文出版年：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	86
中文關鍵詞：	相變、矽
外文關鍵詞：	Phase Transition, silicon
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利用X-ray繞射角度擴散分析法（Angular-dispersive X-ray diffraction, ADXD），研究摻雜砷的矽晶體在鑽石高壓砧（diamond-anvil cell, DAC）內之高壓相變行為（～30GPa）。兩組樣品分別為樣品一：電阻率0.001~0.004Ω-cm（濃度1.7 × 10^19～2.8 × 10^19cm-3）與樣品二：電阻率0.004Ω-cm（濃度1.7 × 10^19cm-3）。在類靜水壓的環境中對實驗樣品進行加壓與降壓的實驗。實驗結果顯示，在常溫下摻雜砷的矽之高壓相變為不可逆的過程，此不可逆的性質與純矽在常溫下之高壓相變行為相似。

Phase behavior of arsenic-doped silicon wafers in a diamond-anvil cell have been studied up to ~ 30 GPa by using in-situ Angular-dispersive X-ray diffraction (ADXD). Two samples are included: sample 1 with resistivity 0.001~0.004Ω-cm（1.7 × 10^19～2.8 × 10^19cm-3）and sample 2 with resistivity 0.004Ω-cm（1.7 × 10^19cm-3）. For loading and unloading run under quasi-hydrostatic condition, it is found that arsenic-doped silicon undergo a unreversible phase transition at room temperature. The unreversibility in the present phase transition reveals that arsenic-doped silicon has also likely as pure silicon at room temperature.

中文摘要 I
Abstract II
謝誌  III
目錄  IV
圖目錄 VII
表目錄 XI

第一章、緒論  1
1-1何謂矽  1
1-1-1矽的特性 1
1-1-2矽摻雜砷之應用原理 2
1-2純矽之高壓相變研究   3
1-3研究目的 10

第二章、實驗方法 11
2-1鑽石高壓砧技術 11
2-1-1鑽石高壓砧結構和原理 11
2-1-2鑽石壓砧平行度調整   14
2-1-3樣品腔的獲得 15
2-1-4金粉壓力計   16
2-1-5傳壓介質  16
2-1-6裝入樣品  17
2-1-7樣品信號量測及加壓  17
2-2同步輻射X-ray光譜技術 18
2-2-1角度擴散分析 18
2-3實驗樣品  20
2-4體積的計算方法 22

第三章、實驗步驟  24

第四章、實驗結果  27
4-1 Si:As 0.001~0.004Ω-cm加壓 27
4-1-1高壓X-ray繞射結果  27
4-1-2 V/V0與壓力的變化情形 37
4-2 Si:As 0.004Ω-cm加壓   39
4-2-1高壓X-ray繞射結果     39
4-2-2 V/V0與壓力的變化情形 47
4-3 Si:As 0.001~0.004Ω-cm降壓 49
4-3-1高壓X-ray繞射結果 49
4-3-2 V/V0與壓力的變化情形 58
4-4 Si:As 0.004Ω-cm降壓   60
4-4-1高壓X-ray繞射結果  60
4-4-2 V/V0與壓力的變化情形 70

第五章、實驗討論 72
5-1矽高壓相變過程之體積變化探討 73
5-2相變壓力與前人研究比較 76
5-3 摻雜砷對矽高壓相變的影響 78

第六章、結論與後續工作 79

參考文獻 81
附錄 83


                                

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全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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