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研究生:葉宗祺
研究生(外文):Tsung-Chi Yeh
論文名稱:單一氮化鎵奈米線的電傳輸性質與元件特性
論文名稱(外文):Electrical properties and device characteristic of single GaN nanowie
指導教授:李明威李明威引用關係
指導教授(外文):M. W. Lee
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:95
中文關鍵詞:氮化鎵奈米線李明威一維奈米葉宗祺
外文關鍵詞:Gallium NitridenanowireM. W. Leeone dimensionnanoT. C. YehGaN
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本實驗是以製作並量測單一根氮化鎵的奈米線(GaN nanowire)樣品之電性傳導及元件特性為主,不同的是使用了高摻雜的矽基板作為基底,以期能作為背向閘極(back-gate)的功能,上層部分以二氧化矽作為介電層以提供對基底的絕緣效果,如此便能在低溫78K的真空環境下加入閘極偏壓量測電流電壓相對的變化以作為判斷氮化鎵奈米線的型態。從實驗中所得之數據可得知其應為N型氮化鎵奈米線。
樣品的製作是由以VLS method(Vapor-Liquid-Solid)長成於矽基板上的成堆氮化鎵奈米線為實驗的樣品,將其刮下後置放於無水酒精溶液中使之均勻分佈,然後滴在已完成光微影pattern製作的矽基板上,以電子顯微鏡或原子力顯微鏡標記定位出所要量測的氮化鎵奈米線。利用電子束顯微術製作對樣品連接的Ti/Al或Cr/Au金屬電極接點,並將電路延伸至陶瓷基板上的電路系統以進行量測。
我們為了瞭解氮化鎵奈米線在常溫、低溫下不同的電傳導性質,及加入磁場後對樣品的影響,分別將樣品以低溫系統將樣品由常溫297K降溫至78K,進行變溫的電性量測,得知樣品電阻值確實隨溫度下降而增加,符合半導體的特性;再用本實驗室剛購置之電磁鐵系統,來進行加入磁場作用下的電性量測,以目前最大可對氮化鎵奈米線加到1.003 Tesla的磁場,所得到的結果顯示磁場應對樣品之電傳輸有增加電阻值的影響,不過可能對奈米層級來說此能量級的磁場還是小了一些,未來將此磁場量測之系統架構更完備後,會再作更進一步的量測來確定。實驗中常溫下量測到大多數樣品的電阻值約在10kΩ~100kΩ的層級,電阻率約為0.001~0.01Ω-cm。
實驗中發現二氧化矽介電層有不穩定的漏電流,造成對樣品量測的不確定性,另外氮化鎵奈米線置於低溫系統一段時間後發現漏電流似乎有增加的現象,未來需要更要求基版上介電層的製程品質以及提高量測系統的解析能力,以期能瞭解更多關於一維系統奈米線的特性。
1.目錄
2.附圖目錄
3.摘要
4.第一章、實驗背景與動機
5.第二章、實驗樣品儀器及原理
6.第三章、實驗步驟及技術
7.第四章、實驗結果及討論
8.第五章、結論
9.附錄、常溫常壓量測數據整理
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