研究生: |
劉育光 Yu-Kuang Liu |
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論文名稱: |
掃描探針顯微儀在決定氮化物半導體表面電位之應用 Determination of Surface Potential of Group-III Nitride Semiconductors Using Scanning Probe Microscopy |
指導教授: |
果尚志
S. Gwo |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 奈米工程與微系統研究所 Institute of NanoEngineering and MicroSystems |
論文出版年: | 2008 |
畢業學年度: | 96 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 70 |
中文關鍵詞: | 表面電位 、氮化物 |
相關次數: | 點閱:2 下載:0 |
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我們將實驗焦點放在利用表面電位顯微儀分析表面電子結構。不論應用在哪一方面,製成的元件一定要與外界連接,此時表面費米能階(Fermi level)的位置,對於接觸時為歐姆接觸(Ohmic contact)或蕭特基接觸(Schottky contact)有關鍵性的影響,而表面電位顯微儀可測得樣品費米能階的位置。
對於三族氮化物中的氮化鎵與氮化銦,氮化鎵的寬能隙、良導熱性、高崩潰電壓、穩定的化性,使得氮化鎵成為適合高溫、高頻、高功率的電子元件。亦有機會做為可見光與紫外光的發射與接收器。氮化銦載子有小的等效質量,導致氮化銦具有高遷移率( mobility)、高漂移速度(drift velocity) ,適合高頻、高功率的電子元件。隨著電晶體尺寸的縮小,材料表面的特性日趨重要,但氮化銦表面電子累積,使得氮化銦元件在接觸上產生問題,發光特性亦受影響,且氮化銦本質的特性亦被表面電子累積所遮蔽。我們將藉由表面處理的方式(丙酮、酒精與去離子水依序振洗,之後用氮氣吹乾表面在使用10%氫氯酸與加熱致約220℃在以10分鐘約10℃的退火方式降至室溫)減輕表面電子累積所造成的影響。我們亦獲得三種極性氮化銦在大氣中被氧化的快慢與金屬極性氮化銦對熱的耐受溫度。由光電子能譜儀的數據與參考理論的計算,可得推估三種極性氮化銦表面能帶偏折的量,配合表面電位顯微儀與光電子能譜儀,我們獲得三種極性氮化銦電子親合力(electron affinity)的大小。最後我們對表面電位顯微儀的系統誤差做了一些討論。
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