由於砷化鎵的高電子遷移率可用來製作波場效電晶體和超高速積電路。所以自１９７
０年以來，砷化鎵的離子佈植極受重視。
一、隨著積體電路的複雜度之日益增加，元件的尺度將越來越小。不論在橫向、縱向
及深度均有走向更小尺度的趨勢。
二、為了提高元件輸出電流的能力，所以高轉換電導元件的製作以提高積體電路的速
度為一極需研究的課題。
在砷化鎵上製作一層通道，使其厚度比傳統元件通道薄可以達成上述兩個目的。
本文利用穿膜離子佈植的方法，將矽離子穿過薄膜植入半絕緣體砷化鎵基板中，同時
利用此薄膜做為退火製程之被覆膜，經由退火製程，研究其載子濃度梯度（carrier
concentration profile） 。希望籍此方法製作一層具有良好電性的淺通道。
在高溫退火的被覆膜製做方面，我們將重點放在最具潛力的材料AIN 。因AIN 具有和
砷化鎵最接近的熱膨脹係數，可承受更高的退火溫度。由於和砷化鎵界面的應力小，
預期可得到較好的電性結果。
我們利用紅外光頻譜儀，X 光繞射儀，歐傑電子頻譜儀及高溫退火來鑑別反應式濺鍍
法（reactive sputtering） 所鍍的AIN 薄膜品質。
在電性方面則利用霍爾量測觀察其活化率，及遷移率。以拉曼散射，觀察晶格再生長
的情形。在製作好的活化層上鍍Ta矽化物做為蕭基位障，觀察其電流－電壓特性。並
利用電容－電壓量測，比較載子濃度梯度。
我們最後的結論如下：
（一）藉反應式濺鍍法將AIN 被覆膜鍍在砷化鎵上可保護砷化鎵表面承受９００℃長
時間傳統式退火或９５０℃，５秒快速加熱退火製程。
（二）由拉曼頻譜可以看出８５０℃，３０分鐘傳統式爐管退火及９５０℃，５秒快
速加熱退火被離子佈植破壞的砷化鎵晶格已回復。
（三）在穿膜離子佈植法形成的活化層上製做Ta矽化物之蕭基二極體，由於表面經過
離子佈植及加熱退火而產生缺陷，故蕭基位障顯著的降低，使得漏電流相對之下較大
。
由順向電流－電壓的結果顯示活化層的電阻太大，可能是穿膜離子佈植過程發生了撞
入效應，在砷化鎵中形成深態能階。
（四）電容－電壓量測的結果顯示，載子濃度梯度有一明顯之尾端部份。我們預測快
速加速退火製程的時間，可減少雜質的擴散，故適合用來製作薄通道。
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