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研究生:李建章
研究生(外文):LI,JIAN-ZHANG
論文名稱:非晶矽鍺材料及其在光電元件上應用之研究
論文名稱(外文):A study of amorphous silicon/germanium (a-SiGe:H) alloy and its applications in electro-optical devices
指導教授:方炎坤方炎坤引用關係
指導教授(外文):FANG,YAN-KUN
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1991
畢業學年度:78
語文別:中文
中文關鍵詞:非晶矽材料光學能隙肖特基型響應度光電元件
外文關鍵詞:pin型基型
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有鑑於非晶矽材料,在半導體的範疇中,逐漸佔有重要的地位。因此,引起吾人對非
晶矽材料中摻入鍺之後,材料本身及其元件等特性變化情形的興趣。本論文中所完成
的結果主要分成a-Si Ge :H 材料特性及非晶矽鍺元件特性兩部分。
在材料特性方面,隨著反應氣體流量比X 的增加其光學能隙逐漸的縮小, 但是材料本
身對於照光之後的反應卻變差了。在實驗中以光強度為500uW/cm 的燈光照射a-SiGe
: H 薄膜, 獲得之光- 暗導電率比值由a-Si:H約為10 ; 在a-Si Ge :H時已降至
約為10 ; 甚至在a-Ge:H時, 比值已大約為1 。顯示a-Ge:H對光已幾乎沒有反應。因
此,若要以a-Si Ge :H 做為光電元件材料時, 必須考慮到材料照光後的特性。也
就是必須盡量選擇X 較小的a-Si Ge :H 材料。對光的反應才會較好。因此,本論
文在元件特性部分,僅以X=0, 0.1, 0.2 三種材料來製作元件。
在元件特性部分,吾人選擇最基本的半導體元件--二極體,作為吾人所研究的對象
。並分別製成pin 型二極體的理想因子約為1.9 , 而肖特基二極體的理想因子則約介
於1.3 至1.5 之間。光二極體元件的界面限制電流區域隨著X 的增加而減少。此外,
吾人並對光二極體做了光譜響應的測試。因元件材料r 的增加,pin 二極體的響應最
大值由555nm 移至620nm , 而肖特基二極體則由635nm 移至800nm 。而元件的響應度
最大值,pin 二極體由0.44A/W 降至0.16A/W , 肖特基二極體則由0.18A/W 降到0.09
A/W 。pin 二極體能獲得比肖特基二極體更佳的響應度。但是經由加偏壓的方式能改
善元件的響應度。pin 二極體的FWHM約在150nm∼250nm之間, 肖特基二極體則約為75
nm∼100nm 。肖特基二極體能有比pin 二極體更佳的光選擇性。綜合以上各點,可得
知pin 二極體的光響應區偏向短波長,且其響應度較好。而肖特基二極體則偏向長波
長區域,其選擇性較佳較好。而肖特基二極體則偏向長波長區域,其選擇性較佳。

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