臺灣博碩士論文加值系統

鍺量子點在光電領域有非常多的前瞻性，且其應用面亦非常廣泛，因此鍺量子點之相關研究目前非常熱門，無論是日、美、歐等先進國家皆有許多學者投入相關研究，且產業界近年來也投入許多資源進行了相關的研究，可見鍺量子點非常具有研發的價值。
本研究即為探討鍺量子點磊晶成長的基礎研究，其成長方法採用LPE(Liguid Phase Epitaxy)液相磊晶。因為LPE具有較低的界面過飽和度、磊晶品質高以及操作簡單等優點，因此適合鍺量子點的研究。
本研究藉由LPE磊晶成長方式已成功於矽基板上直接成長出鍺之量子點，並經由AFM觀測得知不同成長參數對於鍺量子點的尺寸與密度會有顯著的影響，而尺寸則是左右鍺量子點物理特性之重要參數。

　　Study on germanium quantum dots is much attractive, related researches have been carried out in the world. Germanium quantum dots are prospective in the application to the area of optoelectronics, far the more, recent years there are a lot of semiconductor related companies have carry out related researches, this revealed that germanium quantum dots have great potential in the future.

　　In this study, we carried out the liquid phase epitaxy(LPE) of germanium quantum dots to investigate the formation of the quantum dots and the characteristics of the dots such on X-ray crystallography(XRD). Since LPE has a low interface supersaturation, high epitaxy quality and easy to operator, it is suitable for the study on germanium quantum dots. In this study, we have successfully carried out LPE growth of germanium quantum dots on the silicon substrate. Atomic force microscope(AFM) observation shows that the growth conditions affect significant the size and density of the germanium quantum dots. XRD measurement related that the obtain germanium quantum dots have a sharp peck in (111), which means the dots have excellent epitaxy quality.

摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1　前言 1
1.2　矽與鍺材料 2
1.2.1　半導體奈米構造 4
1.2.2　量子侷限效應 4
1.3　實驗設備及儀器 6
1.3.1　液相磊晶成長設備 6
1.3.2　原子力顯微鏡 8
1.3.3　X射線繞射分析 10
第二章 實驗方法 14
2.1　鍺量子點成長機制 14
2.2　液相磊晶的成長模式 16
2.3　磊晶成長的準備工作 19
2.4　磊晶成長實驗設計 20
第三章 鍺量子點之量測結果與分析 22
3.1　降溫速率α對於鍺量子點之影響 22
3.2　成長時間對於鍺量子點之影響 25
3.3　鍺量子點之結晶結構 29
3.4 XRD量測結果 32
第四章 結論 36
參考文獻 38

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