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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林上偉
研究生(外文):Shang-Wei Lin
論文名稱:應用於單電子電晶體之矽/鍺量子點研製
論文名稱(外文):Study of Forming Si/Ge Quantum dots for Single-Electron Devices
指導教授:李佩雯李佩雯引用關係
指導教授(外文):Pei-Wen Li
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:89
中文關鍵詞:小線寬間隙壁自我對準技術庫倫震盪效應庫倫阻斷效應矽鍺量子點單電子電晶體
外文關鍵詞:Single-Electron Transistor(SET)Quantum dotCoulomb blockade EffectNarrow spacer self-alignment(NSSA))Coulomb Oscillation Effcet
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本論文之研究重點,在於發展可應用於矽基材單電子電晶體之量子點(線)的研製。有鑑於其他相關研究單位所發展的量子點製程,大都未考量製程中的穩定性、再現性、成本考量以及與現今半導體製程的相容性;故本論文將重點放在可相容於目前傳統的LSI製程,以及盡量提高製程的穩定性與再現性,並且降低製程的成本,發展出數種在傳統矽基材下可行的量子點(線)製作方式。
In this thesis, the technique of forming Si & Ge quantum dots for Single-electron devices will be proposed. The advantages of the technique are well controllable, reproducible and compatible with traditional CMOS process.
摘要…………………………………………………………………………….Ⅰ
致謝…………………………………………………………………………….Ⅱ
圖目錄……………………………………………………………………….…Ⅲ
表目錄………………………………………………………………………….Ⅷ
論文結構概述………………………………………………………………….Ⅸ

第一章 研究動機 ………………………...……………………………………1
1-1 半導體發展趨勢………………………………………………………1
1-2 單電子電晶體的誕生…………………………………………………2
1-3 單電子電晶體的應用…………………………………………………5
1-4 單電子電晶體研究現況………………………………………………8

第二章 單電子電晶體動作原理………………...……………………………10
2-1 前言..…………………………………………………………………10
2-2 單電子電晶體動作基本條件……………………..…………………12
2-3 單電子電晶體之庫倫電荷效應…………………..…………………14
2-3-1 庫倫阻斷效應……………………………..…………………14
2-3-2 庫倫震盪效應……………………..…………………………16
2-3-3 微分導電係數等高線圖…..…………………………………19

第三章 鍺量子點的研製...……………………………………………………21
3-1 前言…..………………………………………………………………21
3-2 鍺量子點的研製介紹…..……………………………………………23
3-2-1 矽/鍺選擇性氧化…….………………………………………24
3-3 鍺量子點製作流程…..………………………………………………26
3-4 結果與討論…..………………………………………………………30
3-4-1 氧化時間(熱預算值)對鍺量子點的影響……………………30
3-4-2 鍺含量(x值)對鍺量子點的影響…….………………………33
3-5 鍺量子點應用於單電子電晶體之驗證…..…………………………37

第四章 矽量子線的研製…………………………………………………...…39
4-1 前言………………………………………………………………..…39
4-2 矽量子線的研製介紹……………………………………………..…43
4-2-1 小線寬間隙壁自我對準…………………………………..…43
4-2-2 矽非等向性濕蝕刻(TMAH)…..…………………....………..45
4-2-3 矽/氮化矽之選擇性氧化…………………….………………49
4-3 矽量子線結構製作流程……………………..………………………49
4-4 結果與討論…………………………………..………………………59

第五章 總結與未來展望……………………………...………………………69
參考文獻……………………………………………….………………………71
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