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研究生: 楊右丞
Yu-Chen Yang
論文名稱: 半導體奈米線材之操控、組裝及量測
Manipulation, Assembly, and Measurement of Semiconductor Nanowires and Nanorods
指導教授: 果尚志
S. Gwo
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 63
中文關鍵詞: 操控奈米線奈米柱電性量測
外文關鍵詞: manipulation, nanowires, nanorods
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  • 摘要
    本論文主要研究材料縮減到奈米尺度時,操控、組裝和量測半導體奈米材料的方法,並成功發展出獨特的新式奈米操控術,能夠將選定的低維度奈米材料單一個地從成長基板或其他位置移動到指定的另一個絕對位置。我們可以利用這個操控方法組裝出以半導體奈米線材料為基本構成單元的電子或光電元件,並可對此類奈米電子元件做進一步的量測、研究與分析。在本篇論文中,除了說明、介紹並解釋奈米操控的方法、現象及問題,也描述了在組裝半導體奈米材料操控時所需使用的鎢針之蝕刻製作法和用來連結半導體的電極基板之準備、黃光微影、金屬蒸鍍及清洗的方式步驟。本論文中報告之成果包括成功製作出金屬與氧化鋅(ZnO)半導體奈米柱間良好歐姆接觸連結之一維導線,並由四點和兩點量測的方法下,對氧化鋅奈米柱電阻率做量測結果的分析與比較。本論文的其它成果包括操控分子束磊晶系統(MBE)成長的氮化鎵(GaN)奈米柱,並將其放置於定位電極或是微米玻璃球上,以及將其與硫化鎘(CdS)奈米帶組裝成交叉結構。最後在論文的結尾,提出了低維度半導體奈米材料未來更多可能的光學與電學研究方式。相信本論文中所開發的奈米操控術對未來用低維半導體奈米材料作為奈米電子或光電元件的基本構成單元可提供一個有趣的研究方向及方法。


    目錄 摘要 致謝 目錄 第一章 序論 1.1 前言…………………………………………………………1-4 1.2 文獻回顧……………………………………………………5-7 1.3 實驗動機……………………………………………………8 第二章 實驗裝置與原理介紹 2.1 奈米材料操控系統 2.1.1 操控裝置……………………………………………9-10 2.1.2 鎢針製備…………………………………………11-14 2.2 一維半導體奈米材料電阻率的量測 2.2.1 金屬與半導體的接觸……………………………15-17 2.2.2 電性量測方式……………………………………18-23 第三章 實驗過程及探討 3.1半導體奈米線材料的操控方法…………………………25-29 3.2半導體奈米線材料電性量測之連結導線的製備 3.2.1簡介…………………………………………………30-32 3.2.2矽基板上連結導線的製作…………………………33-36 3.3 奈米線材料與連結導線間的組裝………………………37-40 第四章 數據分析與討論 4.1 奈米材料的操控…………………………………………41-48 4.2半導體奈米線材料之電性量測 4.2.1 單根硫化鎘(CdS)奈米帶電性量測……………49-50 4.2.2 單根氧化鋅奈(ZnO)米柱電性量測……………51-56 第五章 結論與未來研究方向……………………………………57-60 參考文獻………………………………………………………61-63

    參考文獻:
    [1] Charles P. Poole, Jr., Frank J. Owens, Introduction To nanotechnology, (2003).
    [2] Y. Xia, P. Yang, Y. Wu, B. Gates, Y. Yin, F. Kim, and H. Yan, Adv. Mater. 15, 353 (2003).
    [3] J. Hu, T. W. Odom, C. M. Lieber, Acc. Chem. Res. 32, 435 (1999).
    [4] A special issue in MRS Bull 24, pp.20-49 (1999).
    [5] Z. L. Wang, Adv. Materl. 12, 1295 (2000).
    [6] H. Morkoc, S. N. Mohammad, Science 267, 51 (1995).
    [7] C. M. Lieber, Solid State Commun. 107, 607 (1998).
    [8] C. Kane, L. Balents, M. P. A. Fisher, Phys. Rev. Lett. 79, 5086 (1999).
    [9] Y. W. Heo et al., Mater. Sci. Eng. 47, 1-47 (2004).
    [10] Yi Cui and C. M. Lieber, Science 291, 851 (2001).
    [11] S. J. Tan, M. H. Devoret, H. Dai, A. Thess, R. E. Smalley, L. J. Geerligs, C. Dekker, Nature 386, 474 (1997).
    [12] C. T. White, T. N. Toforov, Nature 393, 240 (1998).
    [13] Z. Yao, H. W. Postma, L. Balents, C. Dekker, Nature 402, 273 (1999).
    [14] S. J. Tan, A. R. M. Verschueren, C. Dekker, Nature 393, 49 (1998).
    [15] R. Martel, T. Schmidt, H. R. Shea, T. Hertel, P. Avouris, Appl. Phys. Lett. 73, 2447 (1998).
    [16] H. T. Soh, C. F. Morpurgo, C. Marcus, J. Kong, H. Dai, Appl. Phys. Lett. 75, 627 (1999).
    [17] J. K. Campell, L. Sun, R. M. Crooks, J. Am. Chem. Soc. 121, 3779 (1999).
    [18] J. Kong, N. R. Franklin, C. Zhou, M. G. Chapline, S. Peng, K. Cho, H. Dai, Science 287, 622 (2000).
    [19] C. Zhou, J. Kong, H. Dai, Appl. Phys. Lett. 76, 1597 (2000).
    [20] C. P. Collier, M. S. Arnold, P. Avouris, Science 292, 706 (2001).
    [21] M. S. Fuhrer, J. Nygard, L. Shih, M. Forero, Y.-G. Yoon, M. S. C. Mazzoni, H. J. Choi, J. Ihm, S. G. Louie, A. Zettl, P. L. Mceuen, Science 288, 494 (2000).
    [22] V. Derycke, R. Mertel, J. Appenzeller, P. Avouris, Nano Letters 1, 453 (2000).
    [23] J. W. G. Wildoer, L. C. Venema, A. G. Rinzler, R. E. Smalley, C. Dekker, Nature 39, 59 (1998).
    [24] C. M. Lieber, Sci. Am. 58 (September, 2001).
    [25] T. W. Odom, J.-L. Huang, P. Kim, C. M. Lieber, Nature 391, 62 (1998).
    [26]A. M. Morales, C. M. Lieber, Nature, 39, 59 (1998).
    [27] X. Duan, J. Wang, C. M. Lieber, Appl. Phys. Lett. 76, 1116 (2000).
    [28] J. Hu, M. Ouyang, C. M. Lieber, Nature 399, 48 (1999).
    [29] A. M. Morales, C. M. Lieber, Science 279, 208 (1998).
    [30] X. Duan, C. M. Lieber, Adv. Mater. 12, 298 (2000).
    [31] Y. Cui, X. Duan, J. Hu, C. M. Lieber, J. Phys. Chem. B 104, 5213 (2000).
    [32] X. Duan, Y. Huang, Y. Cui, J. Wang, C. M. Lieber, Nature 409, 66 (2000).
    [33] M. S. Gudiksen, J. Wang, C. M. Lieber, J. Phys. Chem. B 105, 4062 (2001).
    [34] Y. Cui, L. J. Lauhon, M. S. Gudiksen, J. Wang, C. M. Lieber, Appl. Phys. Lett. 78, 2214 (2001).
    [35] Y. Cui, C. M. Lieber, Science 291, 891 (2000).
    [36] Y. Huang, X. Duan, Y. Cui, L. J. Lauhon, K.-H. Kim, C. M. Lieber, Science 294, 1313 (2001).
    [37] C. M. Lieber, MRS 28, pp.486-491 (2003).
    [38] D. L. Fan, F. Q. Zhu, R. C. Cammarata, and C. L. Chien, Phys. Rev. Lett. 94, 247208 (2005).
    [39] Lifeng Dong, Jocelyn Bush, Vachara Chirayos, Raj Solanki, Jun Jiao, Yoshi Ono, John F. Conley, Jr., and Bruce D. Ulrich, Nano Lett. 5, 2112 (2005).
    [40] Joseph A. Stroscio, William J. Kaiser, Scanning Tunneling Microscopy (1994).
    [41] C. Julian Chen, Introduction To Scanning Tunneling Microscopy (1993).
    [42] 施敏,半導體元件物理與製作技術 (2003).
    [43] Wenhua Gu, Hyungsoo Choi, and Kyekyoon Kim, Appl. Phys. Lett. 89, 253102 (2006).
    [44] Ren-Min Ma, Lun Dai, and Guo-Gang Qin, Nano Lett. 7, 868 (2007).
    [45] Y. Cui,Q.Wei, H. Park, C. M. Lieber, Science 293, 1289 (2001).
    [46] C. Lemire, R. Meyer, Sh. K. Shaikhutdinov, H.-J. Freund, Surf. Sci. 552, 27 (2004).
    [47] Yu Huang, Xiangfeng Duan, and Charles M. Lieber, Small 1, 1 (2005).

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