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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:徐永任
研究生(外文):Yung-Jen Hsu
論文名稱:以浸鍍法製作奈米金線
論文名稱(外文):The Fabrication of Au Nano-wire by Immersion Plating
指導教授:葉鳳生
指導教授(外文):Prof. Fon-Shan Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:電子工程研究所
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:43
中文關鍵詞:浸鍍法奈米線
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摘要

本論文為第一個使用浸鍍法(Immersion plating)去製作金的奈米線,利用電子束微影(E-beam lithography)來定義出單晶矽(c-Si)奈米線,使用浸鍍法來置換金的奈米線,我們使用不同的金莫耳濃度(3.8mM~1.1mM)、不同的氫氟酸(HF)莫耳濃度(495mM~49.5mM)和不同的溫度(室溫~70℃)來沉積金的奈米線;另外再以光學黃光微影來製作微米級的金導線,也是使用上述條件來沉積金的微米線,再使用掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TEM)、掃描式探針顯微鏡(SPM)、HP5146、歐傑電子能譜(AES),來暸解奈/微米導線表面形態、晶粒大小及型態和繞射晶相、電性、元素的縱深分佈與成分分析。
由SEM知,當置換溶液溫度升高至70℃和HF濃度提高到495mM時,在短時間(10秒)的置換下就形成不佳的表面粗糙度,由SEM圖我們也可以知道置換出來的線寬在110nm到200nm之間;以TEM來分析,從繞射樣本來看,我們觀察為金的繞射樣本,並且可以看見晶粒大小(grain size)約為30nm;以電性方面來看,我們使用SPM來量測奈米線的電性,從Current mapping可見,Current mapping的電流分佈是零零散散的,表示線上電阻值之不均勻,它可能是奈米線的表面粗糙度和α-Si的存在(由微米線的分析),也會影響電性量測上的困難度增加;而微米線方面,導線的電阻率會隨著置換溶液溫度的升高和沉積速度的提高而下降,另外我們在微米導線的截面圖中發現,樹狀結構(dendrite)的形成,這是因為沉積速率太快所造成的;微米線上Auger的分析,可以發現有Si的存在,在TEM上並未發現有Si的繞射樣本,因此研判為α-Si,而且α-Si會隨著置換溶液溫度的升高,向外擴散的速度變快,增加金的生長速率。
參考文獻

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