多孔矽(Porous Si)係以單晶矽為基材,經電化學蝕刻後所產生非常 細小之多孔狀結構。在蝕刻過程中若適當的週期性改變蝕刻參數,如電流 大小、照光等,將可形成多層高/低孔隙率多孔矽結構。根據多孔矽有效 能隙寬度隨孔隙率增加而增大,利用此種結構,將可獲得以矽為材質之異 質結構。經由實驗測量其電特性、光激發光現象與介電常數等迥異於傳統 之多孔矽或單晶矽之特性。 以此結構製備Au/PS/n-Si/Al元件時,可 發現其電流電壓特性在室溫下具有強烈負微分電阻現象,且PVCR值可大 於2。對此現象,本論文中將藉由能帶結構改變對其I-V特性之影響加以討 論。 此外,由於串聯電阻之影響,此負微分電阻具有高起始電壓,因 此我們將討論串聯電阻對其負微分電阻元件之影響。為降低金屬/多孔矽 之接面電阻,我們將利用多孔矽之電化學蝕刻為非等向性之特點,在製備 多孔矽過程中形成一孔隙率較低之多孔矽層,以作為與金屬之接面層,實 驗結果顯示串聯電阻將明顯降低。
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