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研究生:陳新立
研究生(外文):Hsin-Li Chen
論文名稱:一維複合奈米線之電性量測及其應用於氣體感測器之研究
論文名稱(外文):Electrical measurement of one-dimensional composite nanowires and its application for gas sensor.
指導教授:陳貴賢陳貴賢引用關係林麗瓊林麗瓊引用關係黃柏仁黃柏仁引用關係
指導教授(外文):Kuei-Hsien ChenLi-Chyong ChenBohr-Ran Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:電子與資訊工程研究所
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:奈米線電子束微影技術電性量測化學氣相沉積系統感測器
外文關鍵詞:SensorElectrical measurement.Microwave Plasma Enhance Chemical Vapor DepositiNanowiresElectron Beam Lithography (EBL)
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本論文中,將利用鍍有金薄膜之氮化矽基材置入於微波電漿增強式化學氣相沉積系統﹝MWPECVD﹞中成長氧化矽奈米線包覆金奈米顆粒於複合結構中之奈米線;成長氧化矽奈米線包覆金奈米顆粒之複合奈米線誠屬不易,故在成長過程中若電漿氣化環境稍有變化,此一複合奈米線便不再出現,取而代之則是氧化矽奈米線;所以我們將利用成長在不同條件下之氧化矽奈米線分別做氮氣與氧氣感測器之量測且探討單一根氧化矽奈米線與單一根氧化矽奈米線包覆金奈米顆粒於複合結構中之電性傳輸性質;由於,金奈米顆粒跟氧化矽奈米線之間具有不同的導電和物理性質,所以我們利用奈米製程之技術,使用高解析度掃描式電子顯微鏡(High-resolution SEM)、電子束微影技術(Electron-Beam Lithography)等方法,將生長在氮化矽基板上無數根之糾結複合奈米線分離出單一根複合奈米線,並且跨接於金屬電極上作電流-電壓之量測。
In the this work, one-dimensional composite materials of the gold nanopartical embedded in an amorphous silicon nanowire was synthesized by microwave plasma enhance chemical vapor deposition (MWPECVD) system on the SiNx thin film with coating a gold film. Growth of the one-dimensional composite nanowires is not easy, because the plasma environment in the chamber with a little variation, the silica nanowires will be synthesized instead of the composite nanowires. We used the silica nanowires of the different conditions to detect nitrogen and oxygen respectively, and High Resolution Scanning Electron Microscopy (HRSEM), Electron Beam Lithography (EBL) were used for fabrication electrode and electrical measurement of one-dimensional composite nanowires and silica nanowire.
目錄
誌謝
中文摘要
英文摘要
表目錄 ………………………………………………………………………………I
圖目錄 ………………………………………………………………………………II
第一章 實驗背景與動機……………………………………………………………1
第二章 文獻回顧……………………………………………………………………3
2.1 一維複合奈米線之成長與電性量測 ……………………………………3
2.2 一維複合奈米線於感測器之研究 ………………………………………18
第三章 實驗 ………………………………………………………………………21
3.1 實驗設計與流程 ………………………………………………………20
3.2 ㄧ維奈米複合線之成長 ………………………………………………23
3.2.1 下基板製備與清洗 …………………………………………………23
3.2.2 上基板製備與清洗 …………………………………………………24
3.2.3 一維複合奈米線成長系統 …………………………………………25
3.2.3.1 微波電漿增強式化學氣相沉積系統 …………………………25
3.2.3.2 一維複合奈米線成長機制 ……………………………………28
3.3 ㄧ維奈米複合線之分析…………………………………………………31
3.3.1 掃描式電子顯微鏡﹝SEM﹞…………………………………………31
3.3.2 傅立葉紅外線光譜﹝FTIR﹞ ………………………………………32
3.4 一維複合奈米線之氣體感測 ……………………………………………33
3.4.1 高真空電性量測系統 ………………………………………………33
3.4.2 樣品選擇與備製 ……………………………………………………35
3.5 單一複合奈米線樣品製程………………………………………………36
3.5.1 基板的設計…………………………………………………………36
3.5.2 基板的清洗…………………………………………………………37
3.5.3 調製一維複合奈米線溶液…………………………………………37
3.5.4 滴灑單一根複合奈米線……………………………………………38
3.5.5 挑選單一根複合奈米線……………………………………………38
3.5.6 利用電子束顯微術製作電極………………………………………40
第四章 結果與討論…………………………………………………………………43
4.1 表面形貌與化學組成鍵結之分析 ……………………………………43
4.2 一維複合奈米線氣體感測之分析 ……………………………………48
4.3 單一複合奈米線之電性量測分析 ……………………………………56
第五章 結論…………………………………………………………………………66
參考文獻 ……………………………………………………………………………68
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