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研究生:王威超
研究生(外文):Wei-Chau Wang
論文名稱:二氧化鈦延伸式閘極離子感測場效電晶體之研究
論文名稱(外文):Study of Titanium dioxide thin film for extended gate ion sensitivity field effect transistors
指導教授:陳建瑞陳建瑞引用關係
指導教授(外文):Jiann-Ruey Chan
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:延伸式閘極離子感測場效電晶體離子感測場效電晶體二氧化鈦
外文關鍵詞:EGFETISFETTiO2
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中文摘要

二氧化鈦延伸式閘極離子感測場效電晶體之研究

本論文是以Dual E-Gun Evaporation System沈積Titanium Oxide (TiO2)薄膜,作為延伸式閘極離子感測場效電晶體(EGFET)的感測膜,以此進行溶液中H+離子濃度的量測。文中將討論:(1) TiO2感測膜對H+離子之擷取與元件相關電性。(2) TiO2感測膜的特性分析。

從實驗中得知TiO2薄膜EGFET的感測度50∼74 mV/PH(T=29℃),pH值範圍為3∼9,可以證明TiO2 薄膜是很好的H+離子的感測膜。

本論文中發現TiO2 薄膜的成分組成,當CO/CTi的比例越高的話,其感應靈敏度也會跟著上升,所以要改善TiO2 薄膜的感應靈敏度,可利用熱處理等方式提高TiO2 薄膜的含氧比例。
目錄
摘要………………………………………………………………… 1
誌謝………………………………………………………………… 2
目錄………………………………………………………………… 3
圖目錄…………………………………………………………………4
第一章 諸論 ……………………………………………………… 6
第二章 實驗原理……………………………………………………13
2-1 ISFET理論………………….……….………………………………..13
2-2 延伸式閘極離子感測場效電晶體之原理…..……………………….20
2-3 TiO2特性探討…………………………………………..…………….24
第三章 元件製作與薄膜特性分析…………………………………34
3-1 EGFET元件製作……………………………………………………...35
3-2 TiO2 thin film 特性分析………………………………………………40
第四章 結果與討論…………………………………………………51
4-1 H+離子感測靈敏度量測結果…………………………………………51
4-2 TiO2薄膜介電常數量測結果…………………………..………….….57
4-3 TiO2薄膜電阻量測結果………………………………………………59
4-4 TiO2薄膜ESCA分析結果……………………………………………61
4-5 TiO2薄膜AFM分析結果…………………………………….....….....66
4-6 TiO2薄膜X ray繞射分析結果………………………………….…….70
第五章 結論…………………………………………………………72
第六章 參考文獻……………………………………………………73
第六章 參考文獻

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