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研究生:饒祐先
論文名稱:單一氮化鎵奈米線的電傳輸性質
指導教授:李明威李明威引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:氮化鎵奈米線單一氮化鎵奈米線熱退火合金化
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本文研究的主題在於探討單一根氮化鎵奈米線之電傳輸性質,內文包括了奈米線電極的製作、奈米線在常溫下的行為、奈米線在低溫下的行為、奈米線在低溫和高磁場下的行為、奈米線在常溫下給閘極電壓的行為以及奈米線製程的改善。
首先把成群的奈米線放入甲苯溶液內,利用超音波震盪器使成群的奈米線分離,然後灑在預製打線端的基板上面,利用電子顯微鏡定位單一根氮化鎵奈米線的位置後,配合使用電子束微影術以及蒸鍍系統來製作Ti/Au金屬電極。在電性量測方面,樣品在經快速熱退火合金化過程後量測溫度變化從室溫降到10 K,發現電阻有上升的趨勢;另外在加低溫高磁場時,高磁對電阻下降的變化率並不高,反倒是低溫的影響較大;而奈米線在給匝極電壓下的行為大致府合p型半導體但有漏電流同時發生。計算求得氮化鎵奈米線電阻在常溫下約為 ~ Ω之間,電阻率約為 Ω - cm。奈米線製程的改善則是針對常見製程會遇到的問題加以探討。
目錄
摘要…………………………………………………………………Ⅰ
目錄…………………………………………………………………Ⅱ
圖目錄………………………………………………………………Ⅲ
第一章 前言…………………………………………………………1
1.1 實驗背景與動機………………………………………….…1
1.2 氮化鎵奈米線的長成…………………………………….…4
1.3 有關氮化鎵的特性………………………………………….9
第二章 運用原理…………………………………………………10
第三章 製程與量測技術……………………………….………..20
3.1 樣品製程概述……………………………………………..20
3.2 樣品製成設備與技術……………………………………..21
3.2.1 電子束微影術…………………………………..…21
3.2.2 掃描式電子顯微鏡……………………………..…26
3.2.3 熱蒸鍍鍍膜系統………………………………..…28
3.2.4 原子力顯微鏡…………………………………..…29
3.2.5 循環式冷卻系統..…………………………………33
3.2.6 其他儀器…………………………………………..34
3.3 單一氮化鎵奈米線樣品製程……………………………...35
3.3.1 基板的設計與製程………………………………..35
3.3.2 矽基板的清洗……………………………………..36
3.3.3 佈撒奈米線………………………………………..36
3.2.4 挑選單一根氮化鎵奈米線並確定其位置………..37
3.2.5 利用電子束微影術製作電極……………………..39
第四章 實驗結果與討論………………………………………...41
4.1 樣品製作完成結果………………………………………...41
4.2 快速熱退火合金化與電流-電壓特性分析………………..41
4.2.1 樣品1-2-1量測……………………………………41
4.2.2 樣品1-2-3量測………………………………..…..56
4.2.3 樣品7-2-1量測……………………………………61
4.2.4 樣品9-2-3量測……………………………………62
4.2.5 樣品9-1-2-1及9-1-3-1量測………………………65
4.3 熱退火合金化與電流-電壓特性分析……………………..68
4.3.1 樣品12-1-2量測…………………………………..68
4.3.2 樣品12-1-3量測…………………………………..69
4.3.3 樣品12-2-2量測………………………….……….71
4.3.4 樣品13-1-2量測…………………………………..72
4.3.5 樣品14-1-3及14-3-1量測………………………...74
4.4 奈米製程的改善…………………………………………...78
第五章 結論……..…………………………………………………86
參考文獻……………………………………………………………Ⅳ
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