臺灣博碩士論文加值系統

在本文之中,由於SiGe的材料特性與Si不同,所以我們用其作為多孔結構發
光機制的研究,且可藉著不同結構,厚度及 Ge含量的多孔SiGe薄膜,而發現
許多不同的發光特性,其中SiGe薄膜是藉著ultrahigh vacuum/chemical
vapor deposition (UHV/CVD)設備成長於P型矽晶片上,並使用電化學陽極
反應來進行蝕刻,由以上的實驗結果,我們認為多孔結構發光原因應該是量
子效應與Si-H鍵在多孔結構表面的passivation效果所造成的,最後由PL光
譜與EL照片中可看出其發光波長不大相同,我們認為這可能是由於發光區
域的不同所造成的

The luminescence properties of porous Si and porous SiGe was
studied in this thesis. The SiGe alloy and related
heterostructures have been a subject of intensive research
recently because of the possibility of fabracting high speed
devices. The porous SiGe and SiGe/Si heterostructures, however,
were never throughly studied before. In this thesis, various
porous Si and SiGe alloy layers with different thickness and
compositions were investigated. The luminescence behavior was
correlated with the layer parameters. It was found that the PL
line width decreases as the porous layer become thicker
indicating quantum behavior. The emission peak shifts toward
long wavelength in SiGe samples as Ge composition increases. In
SiGe/Si heterostructures, the intensity of the luminescence
from SiGe increase dramatically as a result of carrier
confinement provided by the heterostructure. The aging
behaviors of porous Si and porous SiGe were also studied. We
found that the luminescence intensity of SiGe has a much faster
degradation rate than Si. From FTIR measurement, we found that
the Si-H bonds are much weaker in SiGe than in Si. The
breakdown of the Si-H bonds causes the degradation of
luminescence in porous SiGe.

第一章 導論
第二章 發光多孔矽的形成機制與理論
2.1 矽晶片表面的電化學反應
2.2 多孔矽形成的物理機制
2.3 影響多孔矽發光的原因
2.3.1 量子效應
2.3.2 矽化物siloxene
第三章 發光多孔矽之研究
3.1 電化學陽極反應系統
3.2 實驗步驟
3.3 結果與討論
第四章 多孔矽／鍺合金之發光研究
4.1 發光來自於表面的多孔ＳｉＧｅ薄膜
4.1.1 實驗步驟
4.1.2 結果與討論
4.2 多孔矽、多孔ＳｉＧｅ發光與表面Ｓｉ－Ｈn 鍵的關係
4.2.1 實驗步驟
4.2.2 結果與討論
4.3 反應時間對多孔ＳｉＧｅ發光的影響
4.3.1 實驗步驟
4.3.2 結果與討論
4.4 Ｇｅ含量變化對多孔ＳｉＧｅ發光的影響
4.4.1 實驗步驟
4.4.2 結果與討論
4.5 反應時間對較薄的ＳｉＧｅ薄膜發光的影響
4.5.1 實驗步驟
4.5.2 結果與討論
4.6 由Ｓｉ／ＳｉＧｅ的異質結構來研究其發光情形
4.6.1 實驗步驟
4.6.2 結果與討論
4.7 不同ＳｉＧｅ薄膜的發光研究
4.7.1 實驗步驟
4.7.2 結果與討論
第五章 多孔Ｓｉ／Ｓｉ－Ｂ﹢超晶格的發光研究
5.1 實驗步驟
5.2 結果與討論
第六章 多孔結構的電性研究
6.1 實驗步驟
6.2 結果與討論
第七章 結論