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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:呂銘峰
研究生(外文):M. F. Lu
論文名稱:多晶鑽石膜的電性研究MOS及MESFET結構
論文名稱(外文):A study of electric properties of polycrystalline diamond MOS and MESFET structures
指導教授:黃振昌黃振昌引用關係
指導教授(外文):J. Hwang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:材料科學工程學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:鑽石膜電性金氧半
外文關鍵詞:diamondelectricalMOS
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利用熱燈絲化學氣相沈積法(HFCVD)所成長的p型多晶鑽石薄膜,製作鋁/二氧化矽/多晶鑽石薄膜MOS結構。可是解決利用電漿輔助化學氣相沈積法(PECVD)成長氮化矽膜,品質不純含有氧的問題。但實驗發現,鋁/二氧化矽/多晶鑽石薄膜MOS結構的漏電流大,且對二氧化矽層進行退火,無法有效改善鋁/二氧化矽/多晶鑽石薄膜MOS結構的電性表現。利用熱燈絲化學氣相沈積法(HFCVD)所成長的氫終結表面多晶鑽石膜所製作的鋁/氫終結表面之多晶鑽石膜金半場效電晶體,可由閘極的電壓影響從汲極到源極電流的大小,但無法完全截止電流流過,且閘極漏電流極大,而電流-電壓特性曲線無法呈現飽和及夾止的現象,且重現性不高。

摘要……………………………………………………………………I
致謝…………………………………………………………………….II
目錄……………………………………………………………………III
圖表目錄………………………………………………………………VI
第一章 緒論………………………………………………………….1
第二章 實驗方法…………………………………………………….4
2.1 同步摻質p型多晶鑽石膜的製備…………………………..4
2.1.1 成長同步摻質p型多晶鑽石膜……………….……..4
2.1.2 p型多晶鑽石膜石墨清洗(graphite etching)…….….5
2.1.3 p型多晶鑽石膜品質的鑑定……………………….…5
2.2氫終結表面之無摻雜多晶鑽石膜製備……………..6
2.3金屬/二氧化矽/p型多晶鑽石膜 MOS結構的製備………7
2.3.1二氧化矽絕緣層的製備……………………………..7
2.3.2 二氧化矽絕緣層退火………………………………8
2.3.3光學製版……………………………………………..8
2.3.4金屬接點製作…………………………………………9
2.3.5 金屬接點退火….…………………………………….9
2.3.6 銀膠背面接點製做………………..………………..11
2.4 金屬/氫終結表面之鑽石薄膜金半場效電晶體的製備..….11
2.4.1 閘極製作………….…………………………..…….12
2.4.2 源極及汲極的製作…………………………………13
2.4.3 接點退火……………………………………………14
2.5 電性量測……………………………………………………12
2.5.1 電流-電壓量測……………………….…………...12
2.5.2 電容量測……………………………………………14
第三章 鋁/二氧化矽/多晶鑽石膜MOS結構電容及電流特性…..21
3.1 二氧化矽的品質………………………………….…….21
3.1.1 薄膜特性………………………..…..…………….22
3.1.2 電流-電壓特性……………………..…………..…24
3.2 MOS層狀結構電容特性…...………………….…….25
3.2.1 電容-頻率曲線…………………………….……..25
3.2.2電容-電壓曲線…………….………………….……..27
3.2.3電容-電壓循環曲線..……………………….……..27
3.2.4 不同溫度下的電容-電壓曲線….…………………..28
3.2.5 真空下的電容-電壓曲線…………………….……..28
第四章 金屬/氫終結表面之鑽石薄膜金半場效電晶體之電性…..30
4.1 蕭基接點行為特性……..…………………………………..30
4.1.1蕭基接點電流-電壓……..…………………………..30
4.1.2蕭基接點在不同溫度下的電流-電壓……………..31
4.1.3蕭基接點在真空下的電流-電壓……..…………….31
4.2 歐姆接點特性….…………………………..……………..33
4.3 MESFET的表現…………………………………………..33
第五章 結論………………………………………………………...34
參考文獻……………………………………………………………...35
附圖表…………………………………………………………………38

第一章
1.1 M. W. Geis, D. D. Rathman, D. J. Ehrlich, R. A. Murphy, and
W. T. Lindley, IEEE Electron Device Lett., 8, 341(1987).
1.2 G. Sh. Gildenblat, S. A. Grot, C. W. Hatfiled, A. R. Badzian,
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1.3 A. J. Tessmer, L. S. Plano, and D. L. Dreifus, IEEE Electron
Device Lett., 14, 66(1993).
1.4 M. W. Shin, R. J. Trew, and G. L. Bilbro, IEEE Electron
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1.5 N. Fujimori and Y. Nishibayashi, Diam. Relat. Mater., 1, 665 (1992).
1.6 L. Y. S. Pang, S. S. M. Chan, and R. B. Jackman, Appl. Phys. Lett., 70, 339(1997)
1.7 C. R. Zeisse, C. A. Hewett, R. Nguyen, J. R. Zeidler, and R. G. Wilson, IEEE Electron Device Lett., 12, 602(1991)
1.8 H. Kiyota, K. Okano, T. Iwasaki, H. Izumiya. Y. Akiba, M. Iida, Jpn. J. Appl. Phys. Lett., 70, 339(1997)
1.9 H. Shiomi, Y. Nishibayashi, N. Toda, and S. Shikata, IEEE Electron Device Lett., 16, 36(1995)
1.10 H. Kawarada, M Aoki, and M. Ito, Appl. Phys. Lett., 65 1563 (1994)
1.11 W. Tsai, M Delfino, D. Hodul, M. Riaziat, L.Y. Ching and C. B. Cooper, IEEE Electron Device Lett. 12, 157(1991)
1.12 B. A. Fox, M. L. Hartsell, J. S. Holmes,J. Tessmer, and D. L. Dreifus, Diam. Relat. Mater., 4, 622(1995).
1.13 M. W. Geis, J. A. Gregory, and B. B. Pate, IEEE
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1.14 Carl R. Zeisse, Charles A. Hewett, and Richard Nguyen,
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1.15 Kozo Nishimura, and Kazuo Kumagai, J. Appl. Phys.
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1.16 W. Y. Liou, A Study of preparation and capacitance characteristic of Al/Si3N4/polycrystalline diamond capacitor.(碩士論文)1998
2.1 J. T. Huang, C. S. Hu, and J. Hwang, A. P. L., 67, 2382,
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2.2 P. Bou, and L. Vandenbulcke, J. Electrochem. Soc., 138,
2991(1991).
2.3 S. Sato, H. Watanabe, and K. Takahashi, Instr. And Meth.
B, 59/60, 1391(1991).
2.4 A. M. Bonnot, Phys. Rev. B, 41, 6040(1990).
2.5 T. Sugino, Y. Sakamoto, A. Furukawa. and J. Shirafuji, Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 399, 45(1994)
2.6 Kazushi Hayashi, Sadanori Yamanaka,and Koji Kajimura, Appl. Phys. Lett., 68(3), 376(1996)
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Technol., 14(5), 1082(1977).
3.2 C. Cavallari and F. Gaulandris, J. Electrchem. Soc. :
Solid State Sci. and Technol., 134(5), 1265(1987).
3.3 R. C. G. Swann, R. R. Mehta, and T. P. Cauge, J.
Electrochem. Soc. : Solid States Science, 114(7),
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3.5 T. L. Chu, J. R. Szedon, and C. H. Lee, Solid State
Electronics, 10, 897(1967).
3.6 W. H. Guo, J. T. Huang, and J. Hwang, Diamond and
Related Materials, 6, 12(1997)
3.7 G. H. Glover, Solid State Electronics, 16, 973(1973)
4.1 Kazushi Hayashi, Sadanori Yamanaka, and Koji Kajimura, Appl. Phys. Lett., 68(3), 376(1996)
4.2 M. L. Landstrass, K. V. Ravi, Appl. Phys. Lett., 55(14), 1391(1989)
4.3 H. J. Looi, L. Y. S. Pang, Y. Wang, M.D. Whitfield, R. B. Jackman, Diamond and Related Materials, 7, 565(1998)
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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