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研究生:蔡子鵬
研究生(外文):Tz-Peng Tsai
論文名稱:以熱蒸鍍法製作氧化鋅薄膜之研究
論文名稱(外文):Study of thermal evaporated ZnO thin film
指導教授:藍文厚
指導教授(外文):Wen-How Lan
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄大學
系所名稱:電機工程學系--先進電子構裝技術產業研發碩
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:102
中文關鍵詞:熱蒸鍍氧化鋅P-N 二極體
外文關鍵詞:thermal evaporationZinc Oxide (ZnO)P-N diode
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本論文探討以熱蒸鍍法,在P型矽基板上蒸鍍沉積N型氧化鋅薄膜,並以高溫爐管做熱處理,進行P-N二極體之製作。研究單層、雙層氧化鋅結構對薄膜表面型態、穿透率及元件電性、光性之影響。由單層結構及熱處理機制,可製作出高穿透率之氧化鋅薄膜。藉由雙層結構及熱處理機制,可有效降低二極體結構中之暗電流,完成低暗電流與高光電流之P-N二極體。並探究其成因。
In this dissertation, we studied the formation of N-type Zinc Oxide ( ZnO ) thin film by thermal evaporated ZnO powder on P-type Si substrate followed by thermal treatment. The surface morphologies and film transmission properties of single and double layer ZnO film with different treatments were studied. The electrical and optical properties for the corresponded ZnO-Si diodes were also characterized. With suitable treatment in the double layer structure, the diode with low dark current and high photo current can be achieved. The dark current mechanism for these ZnO-Si diodes was studied.
中文摘要…………………………………………………………………………Ⅳ
英文摘要 ………………………………………………………………………Ⅴ
致謝………………………………………………………………………………Ⅵ
目錄………………………………………………………………………………Ⅶ
表目錄……………………………………………………………………………Ⅹ
圖目錄……………………………………………………………………………Ⅹ
第一章 導論……………………………………………………………………1
1-1 研究動機……………………………………………………………1
1-2 氧化鋅介紹…………………………………………………………1
第二章 基本理論……………………………………………………………3
2-1 P-N接面………………………………………………………………3
2-1-1 接面原理……………………………………………………………3
2-1-2 能帶圖………………………………………………………………4
2-1-3 平衡態費米能階……………………………………………………4
2-1-4 空間電荷區…………………………………………………………4
2-2 缺陷原理……………………………………………………………5
2-3 PPC原理………………………………………………………………5
第三章 實驗方法及實驗設備………………………………………………6
3-1 實驗流程……………………………………………………………6
3-2 基板清洗及表面處理………………………………………………8
3-3 熱蒸鍍製程…………………………………………………………8
3-3-1 實驗儀器………………………………………………………………8
3-3-2 實驗步驟………………………………………………………………8
3-4 高溫爐管製程………………………………………………………9
3-4-1 實驗儀器………………………………………………………………9
3-4-2 實驗步驟………………………………………………………………9
3-5薄膜分析……………………………………………………………………10
3-5-1 掃瞄式電子顯微鏡……………………………………………………10
3-5-2 X光能量散佈光譜儀…………………………………………………11
3-5-3 穿透光譜………………………………………………………………11
3-5-4 原子力顯微鏡…………………………………………………………11
3-6電性分析……………………………………………………………………13
3-6-1 四點量測法……………………………………………………………13
3-6-2 I-V特性分析…………………………………………………………14
第四章 結果與討論…………………………………………………………15
4-1單層結構之討論……………………………………………………………15
4-1-1 不同熱處理溫度之薄膜影響…………………………………………15
4-1-2 不同熱處理溫度之電性影響…………………………………………16
4-2雙層結構之討論……………………………………………………………17
4-2-1 不同熱處理溫度之薄膜影響…………………………………………17
4-2-2 不同熱處理溫度之電性影響………………………………………18
4-3單層結構與雙層結構之比較………………………………………………20
4-4緩衝層之影響……………………………………………………………21
第五章 結論與未來發展……………………………………………………23
參考文獻………………………………………………………………………86
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