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多層式ITO/Ag複合軟膜之特性研究

為了解決半導體 元件物理 施 敏 pdf的問題，作者蔡岳翰 這樣論述：

軟性有機發光二極體OLED被認為是下世代顯示器和照明元件的主要技術，而軟性透明導電膜是其中的關鍵技術之一，我們先前研究已開發多層預裂ITO技術，有效提高ITO彎曲機械強度，但電阻值仍未達商業透明導電膜的要求，因此本研究欲增加銀膜於多層預裂ITO膜中，形成多層ITO/Ag結構，探討銀膜對於多層預裂ITO的光電特性與彎曲機械強度之影響。研究方法是利用熱蒸鍍法製作2nm的銀膜嵌鍍於預裂的ITO多層膜中，ITO多層膜為5層，總厚度為200nm，為得到最佳的光電與彎曲機械特性，銀膜被設計嵌鍍於第0至第5層間，藉由量測各種多層ITO/Ag結構退火前後的電阻值與光穿透率變化，以及進行動態彎曲電性量測，觀察

並分析多層式ITO/Ag膜的最佳結構。研究結果顯示5層預裂ITO膜中嵌入銀膜於特定的位置確實可以有效降低ITO膜整體之電阻值並得到良好的彎曲機械強度，當銀層嵌入於第一層與第三層時，經過1000次的動態彎曲試驗後，兩者的ITO/Ag膜電阻值皆由Ag-free ITO膜的282降至119，降幅為57%，而由電阻變化率(R/Ro)觀察，則是當銀層嵌入於第三層時，可以得到最佳的彎曲機械強度，R/Ro介於11%~74%，優於無Ag- ITO膜的15%~74%。然而銀膜的嵌入亦降低ITO膜光穿透性，光穿透率皆低於65.4%，遠低於Ag-free的83%。本研究驗證利用多層ITO/Ag結構確實有助於

降低多層預裂式ITO膜的電阻值，且具有良好的彎曲機械，但因為銀膜的加入使ITO膜的光穿透率明顯下降，因此建議未來可以降低Ag膜厚度或使用網狀式結構，觀察是否能進一步改善多層預裂式ITO膜的光學特性。

在矽基板上使用石墨烯對光響應度的增益

為了解決半導體 元件物理 施 敏 pdf的問題，作者黃少翾 這樣論述：

　　由於矽的成本低，被廣泛使用在矽基光電系統，因此矽的製程技術已經很成熟，在這些已確定的基礎上，大家想要去實現超出目前矽的光電偵測器的能力範圍。因此其他四族材料，例如鍺(Germanium)和鍺錫(GeSn)合金，也已應用於四族化合物。這些材料通常生長在矽基板上，但是由於晶格失配，這些異質結構光偵測器的光響應度通常比單晶光偵測器的光響應度弱。為了實現這些異質結構光偵測器的應用，必須增強薄膜的光響應度，以滿足光電檢測的要求。通過在晶圓頂部摻入二維材料石墨烯，可以增強晶圓的光響應度。將該機制描述為電荷轉移過程，其中半導體中的光激發載子被轉移到石墨烯層，並且由於石墨烯的載子遷移率比半導體大，因此產

生的光電流比在半導體大。　　在本論文中，首先將p-type Si和n-type Si熱氧化生長極薄的二氧化矽 (silicon dioxide, SiO2)介電層 (dielectric layer)，其介電層厚度約2nm，微影製程後蒸鍍電極，沒有石墨烯 (graphene)的形成光導體，有石墨烯的類似MOS電容，比較二氧化矽/矽基板 (SiO2/Si)和石墨烯/二氧化矽/矽基板 (Graphene/SiO2/Si)的光電流。為了得到最好的特性，我們盡量避免接觸電阻影響光電流，我們找出如何製作p-type Si和n-type Si歐姆接觸 (ohmic contact)的方法，p-type S

i電子束蒸鍍鋁 (aluminum, Al)退火後得到歐姆接觸的特性，接觸電阻約為11.066Ω；n-type Si作磷離子佈植後電子束蒸鍍金 (gold, aurum, Au) /鈦 (titanium, Ti)後直接得到歐姆接觸的特性，接觸電阻約為8.295Ω。接著我們架設光電量測系統量測精準的光電流 (photocurrent)，量測到Graphene/oxide/p-Si的光電流會大於oxide/p-Si，在電壓0.8V光強200μW時大約放大2~6倍，而Graphene/oxide/n-Si的光電流會小於oxide/n-Si，原因是矽與石墨烯接觸後能帶彎曲形成類似MOS的元件。當我們

選擇短波長光源時，因為SiO2很薄和石墨烯轉移的方式會經過水，所以石墨烯為p型，電子穿隧過去會抵銷石墨烯端的電洞濃度，造成放大倍率變小。最後我們改變光源位置量測石墨烯光電流對光源位置的靈敏度。建立了定性定量分析方法，數值結果與功率和波長相關數據吻合。