在具有p/n接面(p/n junction)的半導體晶片上施行無電鍍鎳,會發現金 屬析鍍只出現在 n-type區域的現象,該選擇性的技術最初被用來判斷p/n 接面所在,由於過程簡便,使用於元件的製作方面有相當大的潛力。本文 最主要的目的在做出無電鍍鎳的選擇性以及利用能帶圖來解釋此現象發生 的原因。其中系統的能帶平衡圖形可藉能帶平坦能階(Flatband potential)、開路電壓(Open circuit potential)以及基本半導體物理的 知識來加以繪製出。對於所得到的能帶圖形,我們使用實際的I-V圖形來 加以驗證,不論是在光照、黑暗、加溫的情形下都會與所得的能帶圖預測 相符合,確定了能帶圖的正確性。結果由求出的能帶圖推出80℃下系統的 n-Si、p-Si各會因為歐姆接觸(Ohmic contact)的形成及電性反轉 (Inversion)的現象在半導體/電解液界面造成電子累積,最後再使電子集 中在n-type區域而吸引金屬析鍍,故選擇性的成因可藉此得到解釋。除此 之外,對於文獻中所提出黑暗中式否具有選擇性的問題,也可以此能帶圖 來說明外加光源確實不是造成選擇性的主要原因。另一方面,本文也將所 得到的選擇性試片用SEM加以觀察,發現此系統下的起始析鍍性質與溶液 中的次亞磷酸根有很大的關係,並進一部推出此作用為p/n-Si上無電鍍鎳 的析鍍速率比純n-Si、純p-Si上快的原因。
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