MIS光偵測器光電流特性研究 - ir.nuk.edu.tw ·...

國立高雄大學電機工程學系碩士班

碩士論文

多介電層MIS光偵測器光電流特性研究

The study of photo-current characteristics of a MIS device

with multi-dielectric layers

研究生杜立尹撰

指導教授施明昌博士

中華民國一百零六年七月

I

論文審定書

II

誌謝

首先感謝指導教授施明昌教授讓我有機會在實驗室學習並且在我意志最消沉的

時候鼓勵我站起來讓我有機會完成學業老師事必躬親對研究嚴謹的態度無疑是研

究者的典範也是我日後效仿的楷模

感謝藍文厚教授對我的指導博學又幽默的講解總是可以使我茅塞頓開態度又

謙虛地每每讓我反省自我的不足最後感謝李孟恩教授在百忙之中抽空來參加論文口

試

特別感謝助理林琬淇小姐黃瓊萱小姐感謝您們對實驗室的用心付出幫大家處

理許多大大小小的事讓大家無後顧之憂的去做研究感謝同學逸翔聖文子鈞及

學弟立恆明皓孟憲在實驗過程與儀器操作的幫忙

最後將本論文獻給我摯愛的家人感謝對我的栽培並且在背後支持我去完成碩士

學位也感謝在學期間曾經幫助過我的朋友沒有這些人在後面推我一把我是走不到

這裡的謝謝

III



國立高雄大學電機工程學系

學生杜立尹


摘要

半導體二極體光偵測用於影像追蹤與監測體積小結構簡單對於自動化是一種關鍵

元件然而半導體二極體光偵測器的波長響應度受限於半導體材料的能隙無法滿足特

殊波長的篩選特別是針對應用於日光照射下之生物體偵測之用途本論文主要探討一

矽基板金屬-絕緣層-半導體（MIS）結構光偵測器元件之製作及其光電響應特性之研究

利用SiO2TiO2雙層結構的厚度控制得到有效的白光抑制響應及紫外與紅外光去的光響

應紅外光區900 nm 的光響應度達15AW同時也進行不同柵極長度和間隙距離的響

應度的比較以及MIS元件光電流的生成機制探討

IV

關鍵字二氧化矽二氧化鈦介電層MIS光偵測器白光抑制光響應度

The Study of Photo-current Characteristics of a MIS

Photo-detector With Multi-dielectric Layers

Advisors Dr Ming-Chang Shih

Institute of electrical engineering

National University of Kaohsiung

Student Li-Yin Tu



Abstract

Semiconductor p-n junction diode phot-detectors are widely used component for

automation industry and image sensing applications due to its small in size and simple device

structure However the wavelength response of the semiconductor p-n junction

photo-detector is depended on the band gap of the material and is not able to achieve

alternate tuning of the spectral response such as white light suppression for day time

biological object detection In this thesis we demonstrate the fabrication of a Si based MIS

photo-detector with a SiO2TiO2 double layer dielectric structure to achieve significant

responsivity at ultra-violet and far infrared with very high discrimination of the white light

The responsivity can reach as high as 15AW at 900 nm In addition experiments of MIS

devices with various gate length and separation were done to investigate the mechanism of

this MIS photo-detector

Key words SiO2 TiO2 multiple dielectric layer MIS photo-detector white light blinded

photo-responsivity

V

目錄

論文審定書helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipI

誌謝helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipII

摘要helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipIII

ABSTRACT helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipIV

目錄helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipV

圖目錄helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVI

表目錄helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellipVII

第一章緒論 1

11 前言helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1

12 簡介介電材料helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1

121 二氧化矽(SiO2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip1

122 二氧化鈦(TiO2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip3

13 ITO 材料特性helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip5

131 ITO 透明導電材料特性helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip6

132 氧化銦錫(ITO)之光學特性helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip7

14 鍍膜沈積技術介紹helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip hellip9

第二章 MIS 元件基本原理helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12

21 MIS 元件介紹helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip12

22 MIS 結構之光偵測原理helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14

23 理想 MIS 結構能帶圖之光偵測理論helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18

24 薄膜理論helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21

241 單層膜helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21

242 多層膜helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24

第三章實驗儀器與架構helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27

VI

31 電子束蒸鍍系統27

32 MIS 元件製作流程helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

321 晶片切割與清洗helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

322 MIS 元件製作helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

第四章實驗分析與討論helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38

41 薄膜特性檢測helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38

411 掃描式電子顯微鏡(SEM)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38

412 薄膜退火與未退火薄膜表面結構之分析helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40

413 薄膜光學分析helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

42 電性量測helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45

421 電流-電壓量測系統helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45

422 電流-電壓特性量測helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

423 光響應度特性量測helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51

第五章結論與展望helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 57

參考文獻helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 58

VII

圖目錄

圖 1-1 二氧化矽（SiO2）結構圖[11]helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2

圖 1-2 二氧化鈦（TiO2）（a）銳鈦礦表面結構圖（b）金紅石礦表面結構圖[22]4

圖 1-3 (a)銳鈦礦 (b)金紅石礦晶型構造和八面體的連結方式[21]helliphelliphelliphelliphelliphelliphellip5

圖 1-4 ITO 穿透率曲線helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6

圖 1-5 氧化銦錫體心立方晶體結構圖[39]helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip7

圖 1-6 氧化銦和氧化銦(錫)之 X-ray 繞射圖[40]helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip7

圖 1-7 ITO 鍍膜厚度對面電阻率曲線[18]helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip8

圖 1-8 ITO 鍍膜厚度對各光譜透光率曲線[18]helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9

圖 2-1 MIS 之結構圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 13

圖 2-2（a）MIS 正面俯視圖（b）MIS 側面俯視圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13

圖 2-3 理想電容-電壓曲線圖[7]helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14

圖 2-4 累積區下的載子分佈情形[7]15

圖 2-5 累積區下的能帶圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15

圖 2-6 空乏區下的載子分佈情形[7]16

圖 2-7 空乏區下的能帶圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16

圖 2-8 反轉區下的載子分佈情形17

圖 2-9 反轉區下的能帶圖 [7]helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17

圖 2-10 V＝0 時理想 MIS 能帶圖[7]helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19

圖 2-11 電子-電洞對產生示意圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19

圖 2-12 光子與電子交互作用示意圖(a)吸收 (b)自發放射 (c)受激放射helliphellip20

圖 2-13 基板 ns 上鍍上折射率為 n 的薄膜厚度為 d 示意圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21

圖 2-14 假設入射介電質及基板都不具吸收25

圖 2-15 在各介電質中之光強度helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip25

圖 3-1 電子束蒸鍍系統之示意圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28

VIII

圖 3-2 電子束加熱圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

圖 3-3 電子束蒸鍍系統實體圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29

圖 3-4 實驗流程圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30

圖 3-5 MIS 元件製作流程之順序圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31

圖 3-6 光罩圖示意圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32

圖 3-7 Suss-MA45 曝光機helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33

圖 3-8 二次對準圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 34

圖 3-9 沈積 SiO2 與 TiO2helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34

圖 3-10 ULVAC MILA-3000 RTA 快速退火機helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

圖 3-11 AlSi 未退火 I-V 圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36

圖 3-12 ItoSi 退火 I-V 圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

圖 3-13 清洗後的完成圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip37

圖 4-1 掃描式電子顯微鏡之基本構造圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39

圖 4-2 Ito 薄膜未退火 SEM 表面圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40

圖 4-3 Ito 薄膜退火 SEM 表面圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip40

圖 4-4 薄膜干涉示意圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41

圖 4-5 TiO2 膜厚 500 Aring 之 R()helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip42


圖 4-7 SiO2 膜厚 1400 Aring 之 R()helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43


圖 4-9 SiO2 TiO2 每層 100μm 各 5 層膜厚共 107Aring 之 R()helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44

圖 4-10 反射光譜儀實照圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45

圖 4-11 α-step 實體圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45

圖 4-12 電壓-電流量測系統helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip45

圖 4-13 HP4145B 機台外觀helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

IX

圖 4-14 I-V 量測圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46

圖 4-15 示意圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip47

圖 4-16 元件 1 ITO TiO2 SiO2Si 未退火之電流電壓關係圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip48




圖 4-20 ITO TiO2 SiO2Si 的光譜電流圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51

圖 4-21 光功率計儀器圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51

圖 4-22 光功率與光波長關係圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52

圖 4-23 CM-110 單光儀儀器圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52

圖 4-24 元件 1 ITO TiO2 SiO2Si 的光響應圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53


圖 4-26 各元件在相同 widthgap 固定在 80μm不同 length 下光響應比較圖hellip54


圖 4-28(圖 4-26 和 4-27)的 10V 光響應比較圖helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip55

圖 4-29 固定波長下length 和 gap 對光響應的影響比較helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56

X

表目錄

表 1-1 二氧化矽（SiO2）物理特性[11] hellip2

表 1-2 銳鈦礦與金紅石礦物理性質比較表[16] 4

表 1-3 各種高介電薄膜物理特性之比較[9] 5

表 1-4 薄膜製作技術優劣比較[18] 11

表 3-1 Density 與 Z-ratio data 29

表 4-1 各種顯微技術的比較[37] 39

表 4-2 圖形的長寬間距 46

1

第一章緒論

11 前言

電子產品隨著時代越做越小半導體晶片上的元件數量也在不停增加而且

由於二氧化矽與矽基板的產量高價格低廉與穩定性高的關係矽晶元件一直是半

導體產業的重心並且金-氧-半場效電晶體 (MOSFET)中也有二氧化矽 (SiO2)介電

層的閘極結構

常見的光偵測器有許多種結構例如光導體感光二極體金屬-半導體-

金屬（MSM）金屬-絕緣層-半導體（MIS）hellip等等本論文主要是探討金屬-絕緣

層-半導體光偵測器(Metal-Insulator-Semiconductor MIS)結構為主的光偵測器MIS

光偵測元件之優點為暗電流小訊號低電壓可加高反應速度快若配合絕緣

層材料的選擇及控制絕緣層材料的厚度可達到控制光響應的效果並偵測特

定波長的光偵測效果

12 簡介介電材料(dielectrics)

介電材料是電的絕緣體並在電場出現時易於極化此種現象依據界電體電

容電荷儲存能力的增加可以用介電常數來表示介電質中的電子被原子核束縛

的很緊加了電場之後電子雖然也想逆著電場方向移動但卻只能在自己所屬

的原子附近做小幅度位移雖然運動幅度不大但每顆原子因為正負電荷分離

而形成許多「電偶極矩」(Dipole Moment)我們稱這種現象為「介電質的極化」

材料中極化源自原子或分子偶極於電場下取向而得之誘導偶極的存在是當有一淨

的空間分離於正負電荷實體所成

121 二氧化矽（SiO2）

SiO2晶體有多種晶型基本結構單元是四面體每個Si周圍結合4個OSi在中

心O在四個頂角這樣的四面體又通過頂角的O相互連接每個O為兩個四面體

所共有即每個O與2個Si相結合實際上SiO2晶體是由Si和O按12的比例所組

2

成的立體網狀結構的晶體如圖1-1所示因此通常用SiO2來表示二氧化矽的組

成SiO4四面體不僅存在於SiO2晶體中而且存在於所有矽酸鹽礦石中SiO2的網

狀結構決定了它具有優良的物理和化學性質加上SiO2在自然界的廣泛存在從古

到今都被人類廣泛地應用著二氧化矽與其它化合物在高溫下熔融快速冷卻可

以製得玻璃[11]

圖1-1 二氧化矽（SiO2）結構圖[11]

化學式 SiO2

分子量 601 gmol-1

密度 22

熔點 1650（plusmn75）

沸點 2230

溶解度 0012 g100ml

分子結構四方晶系

能隙 9eV

表1-1 二氧化矽（SiO2）物理特性[11]

3

122二氧化鈦（TiO2）

二氧化鈦（化學式TiO₂）白色固體或粉末狀的兩性氧化物分子量7987

是一種白色無機顏料具有無毒最佳的不透明性最佳白度和光亮度被認為

是目前世界上性能最好的一種白色顏料鈦白的粘附力強不易起化學變化永

遠是雪白的廣泛應用於塗料塑料造紙印刷油墨化纖橡膠化妝品等

工業它的熔點很高也被用來製造耐火玻璃釉料琺瑯陶土耐高溫的實

驗器皿等二氧化鈦可由金紅石用酸分解提取或由四氯化鈦分解得到二氧化

鈦性質穩定大量用作油漆中的白色顏料它具有良好的遮蓋能力和鉛白相似

但不像鉛白會變黑它又具有鋅白一樣的持久性二氧化鈦還用作搪瓷的消光劑

可以產生一種很光亮的硬而耐酸的搪瓷釉罩面

TiO2 一般常用於塗漆橡塑膠中作為顏料但在 1972 年後TiO2 在光能源

更新儲藏催化上則有另一番嶄新的面貌TiO2 有兩種主要晶型結構銳鈦礦

(anatase)和金紅石(rutile) 如圖 1-2這兩種晶體結構中每一 Ti4+離子皆為六個形

成扭曲八面體的 O2-離子所包圍rutile 的八面體稍微具有斜方(orthorhombic)變形

而 anatase 的八面體變形較大因此其對稱性比斜方低以八面體為結構單元來觀

察rutile 結構中每一八面體接鄰了十個八面體其中二個共用八面體的邊八

個共用八面體頂點的氧原子其具體連結的方式顯示於圖 1-3Anatase 的結構中

每一八面體接鄰了八個八面體其中四個共用邊而另外四個則共用頂點這些幾

何結構的差異致使這兩種晶型有不同的密度電子結構和性質[12-16]

4

晶型銳鈦礦金紅石礦

結晶系正方晶系正方晶系

能隙（energy gap） 32eV 30eV

密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866

折射率（air） 255 27

對應 UV 光波長 385 410

熔點（）高溫時轉相為 rutile 1855

比熱（KJkg） 07 07

Mohrsquos 硬度 55~60 60~70

表 1-2 銳鈦礦與金紅石礦物理性質比較表[16]

圖 1-2 二氧化鈦（TiO2）（a）銳鈦礦表面結構圖（b）金紅石礦表面結構圖[22]

5

材料介電常數（K） Eg(eV) Si to Ec(eV)

SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15

表 1-3 各種高介電薄膜物理特性之比較[16]

(a) (b)

圖 1-3 (a)銳鈦礦 (b)金紅石礦晶型構造和八面體的連結方式[21]

13 ITO 材料特性

氧化銦錫 (Indium Tin Oxide簡稱 ITO) 通常質量比為 90氧化銦和 10氧

化錫是一種混合的 IIIA 族氧化銦(In2O3)和 IVA 族的氧化錫(Sn2O2)之透明導電薄膜

材料薄膜狀時色澤透明無色在塊狀時則呈黃偏灰色粉末狀時則成淺黃到綠

黃顏色取決於 Sn2O2 濃度為寬能隙(約 35~43eV)的 n 型簡併半導體(degenerate

semiconductor)材料是一種目前光電元件常用的導電層材料氧化銦錫 ITO 由於

6

具有高導電率(1x10-4

Ω-cm)和在可見光範圍的高透光率(穿透率約為 80~90)(如圖

1-4)及化學穩定性佳等優勢被廣泛應用於 LED 及 Photo-detector

圖 1-4 ITO 穿透率曲線

131 ITO透明導電材料特性

氧化銦錫 ITO 薄膜在可見光區的折射率為18~21其理論密度為75gcm3

如圖1-5其晶格結構與氧化銦相同皆為體心立方晶體結構(Body Center Cubic)[46]

屬於c-type稀土族類的缺陷氧化物晶格常數為a=10118Aring 雖然氧化銦錫薄膜的

晶體結構與氧化銦相同但由於錫(In原子量49Sn原子量50)的摻雜使得晶格略微

膨脹(10118 ltalt1031Aring )[50]

典型的氧化銦錫薄膜晶粒大小(grain size)介於400~600Aring且隨著不同的沉積條

件有很強的lt100gtlt110gtlt111gt之優選取向[44-45]圖1-6為Nath等人[47]利用

活化反應蒸鍍技術製造出的氧化銦錫薄膜和純氧化銦薄膜的X-ray繞射峰作相互比

較發現氧化銦錫薄膜並無SnO2Sn2O2Sn3O4等第二相存在也就是說在氧化

銦的晶格中錫原子置換了銦原子這個現象在有關文獻中也被報導過關於以不

同方法製備氧化銦錫薄膜的辦法[48-49]

7

圖 1-5 氧化銦錫體心立方晶體結構圖[39]

圖 1-6 氧化銦和氧化銦(錫)之 X-ray 繞射圖[40]

132 氧化銦錫(ITO)之光學特性

氧化銦錫透明導電膜在不同的波長範圍具有不同穿透率在可見光及近紅外

光區為高穿透低反射在紫外光區則為高吸收低穿透而在紅外光區為高反

射低穿透具有光選擇性這個現象受自由電子濃度與能隙大小的影響最大

並且 ITO的透光率與膜厚的關係在膜厚150 nm以上面電阻低於50Ωsq(如圖1-7)

8

我們在不同的鍍膜厚度下檢測發現其對各光譜的透光率(如圖 1-8)

材料之原子結構鍵結不純物(impurities)缺陷與電子結構之關係會影響光

學特性造成氧化銦錫透明導電膜透明性降低的原因有吸收散射反射等其

中材料內部或表面缺陷孔洞微裂縫異質相與不純物等都有可能造成光線的

散射氧化銦錫的光學折射率約為 18~20 左右能隙約為 35~43eV一般來說

當入射光的能量小於入射材料的能隙時入射光將可直接穿透而不被吸收氧

化銦錫薄膜於可見光波段區域不被吸收具良好的穿透性且薄膜對光子的吸收

和散射皆很小僅約 2因此在可見光區的穿透率可達 80以上[51]

圖 1-7 ITO 鍍膜厚度對面電阻率曲線[43]

9

圖 1-8 ITO 鍍膜厚度對各光譜透光率曲線[42]

14 鍍膜沈積技術介紹

薄膜之製作技術可分為兩大類分別是氣相鍍膜和液相鍍膜法氣相鍍膜又

可分為物理氣相（PVD）和化學氣相（CVD）法前者是指以物理方法將材料之

組成原子氣化後在沉積於基板上形成薄膜化學氣相法則是將組成元素先形成

易揮發的化學分子此氣體分子再經由熱分解而在基板上沉積出薄膜

液相化學鍍膜則是將含有組成元素之化學溶液直接或震盪霧化後沉積在基板

上再利用熱分解及高溫反應以形成所需的薄膜

物理氣相控制成長薄膜的方式有很多種無線電頻率濺鍍法(Radio Frequency

Sputtering)脈衝雷射濺鍍(Pulse Laser Deposition)反應性電子束蒸鍍(Reactive

Electron Beam Evaporation)分子束磊晶(Molecular Beam Epitaxy)有機金屬化學

氣相沈積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)等表 1-4 鍍膜技術優劣比較

電子束（Electron Beam Evaporation）蒸鍍系統因為可以在常溫下鍍膜並且擁有

10

高沈積速率大面積同時選擇多樣靶材本文研究中需要蒸鍍多個靶材為

了效益便予以採用此蒸鍍系統實驗則是對二氧化矽（SiO2）銦錫氧化物(ITO)

以及二氧化鈦（TiO2）等材料進行蒸鍍並將薄膜沈積於 p-type Si（100）晶片上

研究其薄膜對光譜產生之光電子效應響應進而完成光偵測器(Photo-detector)使

用不同頻譜的光 400 nm-1000 nm照射下之電流-電壓特性光響應度(Responsivity)

以探討光電子應用在不同光波段之檢測[18]

11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V

表 1-4 薄膜製作技術優劣比較[18]

12

第二章 MIS 元件基本原理

21 MIS 元件介紹

所謂的 MIS 薄膜元件是指組成元件的三種基本材料金屬層氧化層半

導體對一個 MIS 元件而言若具有大量的漏電流將喪失閘極氧化層絕緣特性

而導致元件崩潰一般而言對於 MIS 元件之氧化層材料的要求有下列幾點

(1) 要有低漏電流

(2) 高介電崩潰強度

(3) 熱穩定性佳

(4) 在介電層與矽基板間的應力要小

現在為了解決元件縮小後帶來短通道效應及量子穿隧效應等問題許多文獻

利用高介電係數材料來取代原來的 SiO2 絕緣層由公式 2-1 得知若高介電常數

氧化層欲擁有與 SiO2相同之電容值條件則高介電常數氧化層可容許比 SiO2 更大

的厚度而更厚的氧化層能避免直接穿隧效應有效減少漏電流

C = ε119860

119889 (式 2-1)

其中 C 為電容d 為薄膜厚度ε 為介電常數A 為薄膜面積[52]

光偵測器常應用在包括光隔絕器中的紅外光感應器以及光纖通訊系統的偵

測器在這些廣泛的應用中光偵測器可根據所需工作的波長範圍來改變材料與

結構來偵測不同波長(Wavelength)的光MIS光偵測器是指金屬(Metal)絕緣層

(Insulator)及半導體(Semiconductor)這三種材料由這三層結構在平面技術上所

堆疊而成的MIS光偵測器可以藉由不同介電材料的絕緣層或是不同材料的半導

體對MIS光偵測器的特性而有所不同而本論文研究中半導體基底為p-type（100）

矽晶片金屬則是以鋁（Al）與氧化銦錫(ITO)絕緣層則是使用二氧化矽（SiO2）

與二氧化鈦（TiO2）這兩種介電材料蒸鍍多層膜來當作其絕緣層光偵測器在所工

作的波長範圍中必須具有高靈敏度高響應速度及低雜訊光偵測器可偵測波長

13

可由紅外光－可見光－紫外光紅外光波段紫外光波段hellip等[20]依使用需求設

計偵測範圍圖2-1為MIS之結構圖圖2-2為MIS正面以及側面之俯視圖

圖 2-1 MIS 之結構圖

(a)

(b)

圖 2-2 （a）MIS 正面俯視圖（b）MIS 側面俯視圖

p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

22 MIS 結構之電容基礎理論

在MIS施加一偏壓時等同於一種平型板電容器其等同於在電容上施加偏壓

而理想電容在施加不同偏壓情況下則會有三種操作區域

（一）累積區外加偏壓小於平帶電壓(flatband voltage)

（二）空乏區外加偏壓介於平帶電壓與臨界電壓之間(threshold voltage)

（三）反轉區外加偏壓大於臨界電壓

圖 2-3 理想電容-電壓曲線圖[7]

（一）累積區（accumulation）外加偏壓小於平帶電壓(flatband voltage)

當一負電壓（V＜0）施加於元件平板上時絕緣層與半導體介面

（interface）處將感應出超量的正載子（電洞）在此情形下接近

半導體表面的能帶向上彎曲半導體表面向上彎曲的能帶使得 Ei-Ef

的能差變大進而提昇電洞的濃度而在絕緣層與半導體的介面處

產生電洞聚集其中 Qs為半導體中每單位面積之正電荷量Qm為

金屬中每單位面積之負電荷量如圖 2-5 所示圖 2-6 聚集區下載

子分佈此時 MIS 元件將像一個平行板電容器由 C-V 特性曲線

我們了解此時的電容為最大值並且呈現一平坦飽和狀態如圖 2-3

所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

累積區空乏區反轉區

15

圖 2-4 累積區下的載子分佈情形[7]

圖2-5 累積區下的能帶圖

INHFLF CCC for FBG VV (式2-2)

VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容

（二）空乏區外加偏壓介於平帶電壓與臨界電壓之間

若於金屬層上施加一大於平帶電壓且小於臨界電壓的偏壓時p型半導體

的電洞將往界面的反方向移動使得絕緣層與半導體的界面因電洞受電場

金屬層絕緣層 P型半導體層

Metal Insulator SemiconductorMetal Insulator Semiconductor

VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16

斥力的遠離而留下一帶負電的ldquo空乏區rdquo此空乏區隨電壓的增加而空乏

寬度隨著擴大（但有一限度）如圖2-7 所示而位於絕緣層與半導體界

面的能帶也因此偏壓而往下彎曲如圖2-8所示由C-V特性曲線中可

觀察到電容隨著電壓的增加而隨著變小如圖2-3 所示[53]

圖2-6 空乏區下的載子分佈情形[7]

圖2-7 空乏區下的能帶圖

s

d

IN

HFLF

XC

CC

1

1 for TGFB VVV (式2-3)

Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17


當施加的偏壓大於臨界電壓時絕緣層與半導體界面處受一個更大的外加

偏壓影響電洞的斥離與電子的吸引更為顯著如圖2-9靠近半導體界

面的能帶將向下彎曲更嚴重使得表面的本質能階Ei越過費米能階在

絕緣層跟半導體界面處吸引超量的電子(EF-Ei)gt0在界面上的電子濃度

np大於ni且界面電洞濃度小於ni當表面的電子數目大於電洞時界面呈

現反轉此時位於絕緣層與半導體界面的半導體將從原本的p型轉換成n

型因此稱為反轉區能帶圖如圖2-10 所示[53]

由C-V曲線中可知電容會隨著電壓的上升而增加直到等於絕緣層電容是因

為在低頻時少數載子能跟得上頻率的變化而在高頻時（100kHZ或1MHZ）少

數載子跟不上頻率變化如圖2-3 [52]

圖2-8 反轉區下的載子分佈情形[7]

圖2-9 反轉區下的能帶圖



VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)

Xdmax空乏最大寬度

s 介電係數

23 理想MIS結構能帶圖之光偵測理論

理想MIS二極體原理將提供了解實際MIS元件的基礎而一個理想MIS二極體

定義為

(1) 於零偏壓下金屬功函數 mq 與半導體功函數 sq 的能差為零即功函數

差 msq 為零換言之在無外加偏壓下其能帶是平的

(2)在任一偏壓之下存在二極體中唯一的電荷為位於半導體中即與其等

量但反極性之位於鄰近氧化層的金屬表面之電荷

(3)位於直流(DC)偏壓狀態下無載子傳送過絕緣層亦即絕緣層的電阻係

數為無窮大[54]

在理想MIS二極體定義下MIS結構中的高介電薄膜材料對不同波長的光有反

射率與折射率的不同決定光子是否可到達矽基板界面而產生電子-電洞對高介

電薄膜材料 -半導體的界面因為吸收光子的能量而產生光致電子 -電洞對

(Electron-hole pair)藉著界面的電場影響讓光致電子-電洞對受到電場作用開

始遷移而形成光電流並隨著光致電子-電洞對產生的速率造成光電流大小的變

化[53]

19

圖 2-10 V＝0 時理想 MIS 能帶圖[7]

金屬功函數qΦm

半導體功函數qΦs

電子親和力qx

費米能階（EF）－本質費米能階（Ei）qΦF

此時若有一入射光進入界面當光子透射而經過絕緣層達到半導體表面時

而入射光光子能量hv大於半導體能隙Eg則光子會被半導體吸收則在絕緣層與

半導體界面會產生電子-電洞對如圖2-11所示因外加負偏壓而產生一電場E而

使得電子會往半導體方向流動形成光電流[53]

圖 2-11 電子-電洞對產生示意圖

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20

如圖 2-12 所示E1 與 E2 分別表示基態(ground state)與激態(excited state)則

在此兩能階產生的光子頻率為 ν12其 hν12＝E2-E1一般情況下原子多處於基態

假如有一道光蘊含能量為 hν12 的光子衝擊此基態系統則電子會獲得能量並躍遷

至激態此過程即稱吸收如圖 2-12(a) 光子被半導體吸收後會在半導體與絕緣

層介面出開始產生電子電洞對隨著光照強度增加電子可流向半導體基底端電

極造成光電流的電子電洞對數目增加了因此在固定偏壓下光電流訊號必增加

而在激態中的電子是屬於不穩定的因此過段時間後電子在未受外力影響下有機

會自己回到基態並放出能量為 hν12 光子此即為自發放射如圖 2-12(b)然而當

在激態的電子受到一個能量 hν12 的光子衝擊後這電子會轉移到基態並放出一個

與入射輻射同相位且能量為 hν12 的光子此過程則稱為受激輻射如圖 2-12(c)[52]

圖2-12 光子與電子交互作用示意圖(a)吸收 (b)自發放射 (c)受激放射

hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]

光學薄膜的功能大多基於光波作用的結果所以我們將光認為是一種波來處

理不同的光源會有不同的強度與光譜分佈但理論上皆可看成許多連串的平面

波線性疊加組合而成因此光在膜層中及介面上之行為可經由瞭解平面波的行為

而得到[38]

241 單層膜[38]

當在基板 nS鍍上如圖 2-13 所式折射率為 n厚度為 d 之單層膜後薄膜與

基板構成兩個介面 a 和 b於是入射波由介質 n0 入射經由介面 a 與 b 反射會在

ab 介面形成淨電場與淨磁場 EaHa及 EbHb假設所有的界電質是均勻且各同

向性介面是平行且可無限延伸

圖 2-13 基板 ns上鍍上折射率為 n 的薄膜厚度為 d 示意圖

由於波的形式為

a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)

所以在光行進距離 d 後走了相厚度以及在 z 方向會有個相位差 δ

nd

2 (式 2-6)

設平行於介面之電磁場分別以符號 E 與 H 表示由於他們在介面上必須是連

續值因此可得以下關係式

在介面 b

淨電場 bbsbb EEEE 11 (式 2-7)

淨磁場 absbb HHHH 11 (式 2-8)

或 aaaaa EEEEE 1100000

在介面 a

淨電場 aaaaa EEEEE 1100 (式 2-9)

淨磁場 aaaaa HHHHH 1100 (式 2-10)


η0ηηs分別表示入射介電值薄膜及基板之一般光學導納

由於電場在薄膜由介面 a 走到介面 b 有相位差 δ 存在所以

iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22

c o s)s i n( bb HiE (式 2-16)

合併式 2-14式 2-15寫成矩陣行列式

b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)

連接了 ab 兩介面間電磁場的關係他代表了該單層膜的特性因此稱之為薄膜

之特徵矩陣簡稱膜矩陣

由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)

同理透射係數為

Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)

若將式 2-16 之左右矩陣各除以 Eb則b

b

bE

HY 等值於基板之導納而式 2-16 可寫

成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]

多層薄膜可利用來控制光已經在科學以及很多行業上所使用通常使用高真

空蒸鍍薄膜於玻璃或金屬基板上在許多實際薄膜應用上較知名的是使用抗反射

於相機鏡頭和其他光學文書其他應用包涵熱反射熱透射鏡單向鏡光學過

25

濾器hellip等等

多層膜基本上是單層膜的疊加而已因此計算多層膜的電磁場行為可以重複

利用(2-16)式的矩陣方程式其整組之膜矩陣為其各單層膜的乘積

kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)

其中 n1 為折射率 kd 0

122

nk

等效界面的觀念也適用於此其等效導納Y =119862

119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)

於是式子(4-18)(4-19)的公式完全可以適用

圖2-14 假設入射介電質及基板都不具吸收

若膜層系統有吸收時仍可由(2-29)式推算出來假設入射介電質及基板都不

具吸收則光波抵k界面之光強度為

I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)

實際進入膜系統之光波強度為

I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26

圖2-15 在各介電質中之光強度

設膜系之反射率為R則實際進入膜系之光強又等於(1-R)I0I0為入射光強度

於是比較這兩式得

1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)

依能量守恆定律於是可得吸收率A為

A = 1 minus R minus T = (1 minus 119877) [1 minus119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)

另從(2-26)式可知

R =(η0119861minus119862)(η0119861minus119862)lowast

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)

1 minus R =2η0(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27

第三章實驗儀器與架構

31 電子束蒸鍍系統

電子式蒸鍍機的基本構造是將真空蒸鍍室抽真空對欲鍍物以電子槍轟擊加

熱使之氣化分解進而擴散到達機材到達薄膜沈積的目的IC 製程中鋁被採

用在金屬薄膜製程中用加熱的方式用來沉積鋁金屬薄膜的方式也被廣泛的使用

電子束蒸鍍系統的開發就是為了要沉積高純度的薄膜其工作的原理是先利用電

流加熱燈絲而處於高熱的燈絲容易游離出電子進而燈絲尖端放電高直流電

壓下產生電子束由於電子帶有電荷所以可以施以電場加速亦即施以 V 電位

差則電子束所擁有的動能 12mev2=eVme 為電子質量v 為電子之速度一般

V 為 5kV 到 15kV設 V 為 10kV則電子速度可高達 6times104kmsec如此高速電子

撞擊在膜材料上將轉換成熱能溫度可高達數千度而把膜材料蒸發成氣體蒸鍍

到樣品上[28]

電子束蒸鍍技術之特點

優點

(1) 容易控制蒸鍍速率在蒸鍍金屬厚度的控制上電子束蒸鍍技術採用石英

震盪片（crystal）來偵測蒸鍍速率以及膜厚其原理是在 Crystal 地方加上

一組 5MHz 的電源其由膜厚機所提供當下電極的部位沉積一些金屬層之

後由於壓電效應的原故造成輸出信號的改變利用其變化量去折算目前

的鍍率及膜厚可利用電子槍的燈絲尖端放電電流控制金屬的蒸鍍速率

當蒸鍍速率降低時即可得到較緻密的膜

(2) 膜品質較高因電子束直接加熱在膜材料尚且一般裝膜材料坩堝之鎗座都

有水冷卻因此比起熱電阻加熱法污染較少膜品質較高

(3) 可蒸鍍靶材樣品多由於電子束可加速到很高能量一些膜性良好的氧化

膜在熱電阻加熱法中不能蒸鍍的在此皆可

(4) 多層膜的蒸鍍在真空腔體底部有放置轉盤可在坩鍋中放置不同靶材

28

在腔體不破真空且不使靶材氧化的前提下可以作多層膜的蒸鍍

(5) 鍍膜厚度分佈的均勻性且高精度量產的規模電子束蒸鍍技術的靶材蒸發

方式屬於點放射狀蒸鍍若擴大電子束之掃描範圍亦即增加蒸發源面

積且樣品放置在圓弧載盤上使石墨坩鍋中靶材蒸發點到載盤各個樣品

的距離固定單位面積單位時間通過的氣相原子數相同有助於提高鍍

膜厚度分佈的均勻性與高精度量產的蒸鍍技術

缺點

（1）若電子束及電子流控制不當會引起材料分解或游離前者會吸收後者會

造成基板累積電荷而造成膜面放電損傷

（2）對不同材料所需之電子束的大小及掃描方式不同因此鍍膜過程中所使用

不同膜材料時必須不時調換

（3）對於昇華材料或稍溶解集會蒸發之材料及某些氟化物硫化物等對這

類材料電子束之大小掃描振幅與頻率都需加大或者把此類材料事先壓

製成塊否則其蒸發速率及蒸發分佈不穩定此對於膜厚的均勻性影響很

大[29]

圖 3-1 電子束蒸鍍系統之示意圖

29

圖 3-2 電子束加熱圖[30]

圖 3-3 電子束蒸鍍系統實體圖

MATERIAL SYMBOL MELT-ING

TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO

Silicon Dioxide SiO2 1610 2202 107

Titanium Dioxide TiO2 1825 426 040

Indium Tin Oxide ITO 1910 716 0769

Aluminum Al 660 270 108

表3-1 Density與Z-ratio data

30

32 MIS 元件製作流程

本實驗在以電子束蒸鍍沈積 MIS 元件前因為基板的潔淨度不好必須要先

清洗表面氧化物金屬離子灰塵hellip等等晶片清洗完成後先以電子束蒸鍍系

統沈積絕緣層再以 RTA 退火使表面沈積更為緊密最後在以電子束蒸鍍系統

蒸鍍 Al 和 ITO 在基板上完成後就可進行電性測量分析

圖 3-4 實驗流程圖

31

圖 3-5 MIS 元件製作流程之順序圖

321 晶片切割與清洗[52]

將6吋的Si晶片以晶片切割機型號Karl Suss RA120沿著多重量子井發光方向

平行或垂直晶面切割成1cm times 1cm再將晶片依序使用以下步驟清洗

1 將晶片浸入丙酮1分鐘後再置於超音波震盪機裡震盪3分鐘目的清除晶片上

的油脂灰塵和細小微粒

2 將晶片浸入甲醇1分鐘後再置於超音波震盪機裡震盪3分鐘目的清除晶片上

殘餘的丙酮

3 將晶片浸入去離子水中1分鐘再置於超音波震盪機裡震盪2分鐘目的清除殘

32

餘的甲醇然後用氮氣吹乾

4 由於晶片表面會產生氧化因此將晶片浸泡入混合溶液HClH2O = 110中30

秒去除氧化層

5 將晶片浸泡NH4OHDI water = 18之混合溶液中浸泡30秒目的為去除晶片上

殘存之金屬或雜質

6 最後以去離子水清洗乾淨再以氮氣將表面吹乾

322 MIS元件製作

1 光阻塗佈

(1) 採用安智公司製造負光阻AZ P4210塗佈STEP1的轉速為5700rpmSTEP2

的轉速為5800rpm塗佈後正光阻的厚度約為20μm

(2)為了硬化光阻表面故放入烤箱以115degC 1分20秒硬烤

2 曝光

使用Suss-MA45曝光機(圖3-7)汞燈的波長為365nm250W實際曝光強度

為8mW cm2frasl 曝光時間為8秒光罩圖形即為MIS圖形(圖3-6)

圖3-6 光罩圖示意圖

33

圖3-7 Suss-MA45曝光機

3 顯影

首先將晶片放入烤箱軟烤為115degC 50秒後使用負顯影液400KDI water = 4

1顯影後置入去離子水內將殘餘的顯影液洗乾淨並用氮氣槍吹乾用顯微鏡觀

察圖形是否良好

4 AlSi 合金接觸電極製作

圖形如圖 3-6 分上下部份先以電子束蒸鍍系統蒸鍍 Al 電極於 Si 樣品上(上

半部)系統真空度10-6

torr蒸鍍速率2 Aring ～3 Aring Al 電極厚度1500 Aring

待完成電極之蒸鍍需將樣品置入高溫爐中使用退火機制來使 Al 電極與半

導體接面從蕭特基接觸轉為歐姆接觸圖 3-9 為蕭特基接觸圖 3-10 為歐姆接觸

退火溫度450退火時間5 minutes

5 二次對準

晶片以丙酮清洗後將所要之 Al 部分留下後做第二次光阻塗佈並進行第二次的

曝光與顯影將圖形下半部(圖 3-6)留下來

34

圖3-8 二次對準圖

6 沈積薄膜

經過晶片清洗步驟完成之後使用電子束蒸鍍系統沈積薄膜電子束蒸鍍系

統藉由機械幫浦粗抽到 10-3

Torr 真空度再使用冷凍幫浦 (Cryopump) 從 10-3

Torr

抽到 10-6

Torr 來達到高真空度高真空系統利於沈積品質可控制電子束能量來加

熱在石墨坩堝中的靶材為了得到較為緊密的薄膜故沈積速率控制為 08Aring ～15Aring

[52]沈積單一層厚度有 100 Aring層數則有 10因本實驗絕緣層是以沈積 SiO2 與 TiO2

為主的交替式多層薄膜故必須將兩種靶材放置腔體的凹槽內交替靶材時必須

於真空之中完成因沈積多層膜時不可使樣品接觸大氣一旦使樣品碰觸大氣

則膜與膜之間可能產生水氣或者氧化物hellip等等以至於影響元件性質

圖3-9 沈積SiO2與TiO2

35

7 薄膜退火[38]

本實驗則是以 ULVAC MILA-3000 之 RTA（圖 3-8）來退火樣品退火時間為

5 minutes退火溫度為 450熱處理（Annealing）是一種在金屬冶煉上應用極

為廣泛的一種材料加工技術其原理是利用熱能將物體內產生內應力的一些缺

陷加以消除或令不均勻的雜質擴散而所施的能量將增加晶格原子及缺陷在物

體內的振動及擴散使原子的排列組合得以重整物體得以藉由缺陷的消失而進

行再結晶（Recrystallization）甚至成為單晶的晶體一般的退火過程大致上可

以以溫度的高低區分為三個階段(1)復原(recovery)(2)再結晶(Recrystallization)

(3)晶粒的成長(Grain Growth)當退火溫度較低時因為熱能所提供的能量僅足以

讓所含的缺陷（如差排hellip ）進行分佈的重整以達到較穩定的狀態但無法對晶

粒的結構產生任何的變化所以對物體的內應力只能做些微的調整且影響物

體的機械性質不大這個階段稱之ldquo復原rdquo如果退火的溫度加高使物體內的缺

陷得以因原子結構的重排而降低進而產生無差排(Dislocation Free)缺陷的晶粒時

這時退火的階段便稱為再結晶經再結晶的物體其內應力將應差排及缺陷的密

度的降低而急遽的下降(材料的硬度通常是本身內應力強弱的一種指標)如果退

火溫度再增加使得再結晶階段所形成的晶粒有足夠的能量克服晶粒間的表面能

(Surface energy)晶粒將開始再消耗小晶粒的過程中成長壯大此為ldquo晶粒成長rdquo

而隨著晶粒介面缺陷的消失物體的內應力將進一步的降低故整個退火的速率

完全取決於溫度的高低溫度越高材料所需進行退火的時間也就越短而關於金

屬矽化物的退火因減低材料缺陷機制中缺陷(defect)及差排(dislocation)會改良

材料的電子特性在積體電路製程中使用適當的熱處理不但可藉由自我對準

(self-aligned)的矽化反應（Silicide Reaction）形成金屬矽化物亦可增加金屬矽化

物的電子特性降低電阻率以減少 RC 延遲的影響增加電子電路的工作效率

當晶粒成長時將導致合金內成分重組有時會改變結構而形成不均勻之組成為

使熱處理過程中為了不改整體材料之成分特性及減少不均勻現象故有快速升

36

溫及降溫之處理步驟[31]

圖3-10 ULVAC MILA-3000 RTA快速退火機

-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky

圖 3-11 AlSi 未退火 I-V 圖

37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing

圖 3-12 ITOSi 退火 I-V 圖

8 ITO 接觸電極製作

ITO 使用電子束蒸鍍系統來完成接面電極之製作系統真空度10-6

torr蒸

鍍速率25 Aring ～35 Aring Al 電極厚度1500 Aring 最後再以丙酮清洗將最後的圖形留

下來

圖 3-13 清洗後的完成圖

38

第四章實驗分析與討論

41 薄膜特性檢測

411 掃描式電子顯微鏡 (SEM)

使用 Hitachi S-4300 掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscopy SEM)

來進行樣品表面觀察電子顯微鏡（Electron MicroscopyEM）一般是指利用電磁

場偏折聚焦電子及物質作用所產生散射原理來研究物質構造及微細結構的精密

儀器電子顯微鏡可放大萬倍等級遠遠優於光學顯微鏡的千倍等級

初期使用之光學顯微鏡是以可見光為介質由於可見光的波長太長在 450

nm～650 nm以至於影像解析度無法小於 02 um若要觀察深次微米尺寸 (﹤05

um)以下的表面形貌結構傳統光學顯微鏡以不敷使用

SEM 的原理是電子槍透過熱游離或是場發射原理產生高能電子束經過電磁

透鏡組後可將電子束聚焦在樣品上成像信號可以是二次電子背散射電子或吸

收電子hellip等等電子槍發射高能量電子以其交叉般作為電子源經二級聚光鏡及

物鏡的縮小通過一組控制電子束的掃描線圈聚焦電子束與樣品相互作用產生

二次電子發射（以及其他物理信號）二次電子發射量隨樣品表面形貌而變化二

次電子信號被探測器收集轉換成電訊號經放大後輸入到顯像管再調整與入射

電子束同步掃描的顯像管亮度得到反映樣品表面形貌的二次電子像電子顯微

鏡主要構造有電子槍電磁透鏡掃描線圈接物透鏡偵測器樣品室影像

管真空系統若加裝能量分散光譜儀(Energy Dispersive SpectroscopyEDS)系統

則可以偵測特徵 X 光作材料元素成分分析[32]

39

圖4-1 掃描式電子顯微鏡之基本構造圖

光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術

最高解析度 300nm 1nm 原子級原子級

成像環境無限制真空真空無限制

樣品製備無觀察表面需

導電手續複雜無

成分分析有有有有

表 4-1 各種顯微技術的比較[37]

40

412 薄膜退火與未退火薄膜表面結構之分析

退火可產生熱能使物體內產生內應力的一些缺陷加以消除或令不均勻的雜

質擴散而所施的能量將增加晶格原子及缺陷在物體內的振動及擴散使原子的

排列組合得以重整由於退火使得內部缺陷會移動到正常晶格位置同時內部應

力場也會跟著消失退火過程繼續進行中也可使得晶粒在成長晶粒成長的程度

會嚴重影響到材料的機械性質退火後的元件可使元件光學與電性變好圖 4-2

和圖 4-3 為薄膜未退火與退火之情形可看出退火後薄膜排列較退火前緊密[31]

圖 4-2 ITO 薄膜未退火 SEM 表面圖

圖 4-3 ITO 薄膜退火 SEM 表面圖

41

413 薄膜光學分析

實驗中利用光在薄膜造成干涉如圖 4-4 所示計算出沈積不同薄膜製作參數

的折射係數並寫探討熱退火效應其中N0 = 1 是空氣的折射係數N1 是 TiO2

薄膜的折射係數N2是 SiO2 薄膜的折射係數Ns 是 Si 基板的折射係數而薄膜

的厚度為 d而 E0 是入射光此雙層膜與基板及入射介質構成三個界面因此

有三個向量 ρaρbρc我們已知 NSgtN1gtN2gtN0所以 ρaρc為負向ρb 為正向

在本實驗中設定 d= SiO2厚度=TiO2厚度= 100 Aring Ns=N10

實驗中使用反射光譜儀為UV-2101PC(Shimadzu Scanning Spectrophotometer)

波長範圍為 250nm-900nm量測不同厚度不同層數退火與沒退火之反射光譜

並經由 α-stepper 500 量測出樣品之膜厚利用反射率干涉的雙最大值或雙最小值

並利用公式 2-5 計算出其薄膜折射係數由圖 4-5 與圖 4-6 得知 TiO2 之折射率約為

21而 SiO2 由圖 4-7 與圖 4-8 得知約為 14

圖 4-4 薄膜干涉示意圖

42

由實驗得知多層膜只是單層膜堆層而成由模擬與反射率圖皆可看出其模

擬圖大致上與反射圖相同我們可以發現如要達到N2gtN1gtN0因TiO2的薄膜反

射率較大需減少堆疊層厚度而SiO2的反射率較小只有增加其薄膜厚度或者

是將兩堆疊層互換

圖4-5 TiO2膜厚500 Aring 之R()


43

圖4-7 SiO2膜厚1400 Aring 之R()


44

圖 4-9 SiO2 TiO2 每層 100Aring 各 5 層膜厚之 R()

45

圖4-10 反射光譜儀實照圖

圖4-11 α-step實體圖

42電性量測

421 電流-電壓量測系統

使用HP4145B半導體參數分析儀提供電壓並量測完成的晶片的電流變化搭

配Labview程式控制讀取HP4145B上的資料儀器架設如圖4-11

圖4-12 電壓-電流量測系統

46

圖4-13 HP4145B機台外觀

圖 4-14 I-V 量測圖

422 電流-電壓特性量測

樣品為指尖形狀根據不同的長寬間距進行量測如表 4-2

LENGTHμm WIDTHμm GAPμm

元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80

表 4-2 圖形的長寬間距

47

圖 4-15 示意圖

我們經由儀器 HP-4145B 量測其樣品電流電壓特性並在未經高溫退火的條件

下進行 I-V 特性量測因為材料阻抗低以致電流大我們嘗試在 ITO 電極層

與矽(p-Si)基板間分別加入 SiO2 層(厚度=100 Aring )與 TiO2 層(厚度=100 Aring )各 5 層

總計 10 層共 1000 Aring 下由圖 4-15 可知在 10V 下電流仍未有飽和的跡象電流在

低電壓下有蓄積遂穿的反應而 TiO2 材料特性為 n-type 半導體與矽(p-type Si)

基板在接觸面形成 P-N 接面並且為了達到 P-N 接面的平衡有順向的漏電流的

產生由於光電流在正偏壓所產生其原因為絕緣層內部之缺陷與絕緣層與半導

width

length

gap

48

體之間的介面缺陷所導致電子經由缺陷之捕捉電子與釋放電子進而產生光電

流如圖 4-17 所式

圖 4-16 元件 1 ITO TiO2SiO2Si 未退火之電流電壓關係圖

49

圖 4-17 光電流產生示意圖

50

圖4-19 ITO TiO2SiO2Si在0～10V的光譜電流圖

圖 4-18 ITO TiO2SiO2Si 的光譜電流圖

51

圖4-20 ITO TiO2SiO2Si在-10～0V的光譜電流圖

423 光響應度特性量測

本實驗量測光響應度時使用光功率計(EO Laser Checker)量測各光頻譜下

的光功率(Intensity)圖 4-20 光功率計儀器圖圖 4-21 為光功率與光波長關係圖

圖4-21 光功率計儀器圖

52

圖4-22 光功率與光波長關係圖

圖4-23 CM-110單光儀儀器圖

利用光源透過單色分光儀將不同的光波長照射在元件上再量測元件的對光電

流值分析光對元件的響應度我們利用式 4-1 來計算光響應度

R =119868

119875 (式 4-1)

R 光響應度I 元件電流P入射光功率

觀察 ITO TiO2SiO2Si 的光響應測量結果圖 4-24(元件 1length=300μm

53

width=80μmgap=50μm)圖 4-25(元件 2length=300μmwidth=80μmgap=80μm)

在不同波長的照射下其光電流分布不同的電流值發現在紅外光波段有不錯的

光響應度

圖4-24元件1 ITO TiO2SiO2Si的光響應圖


resp

on

sivi

ty(A

W)

54

圖4-26是將元件固定在10V下並以固定寬度(width=80μm)固定間隙

(gap=80μm元件圖形上下部分的間距)分別為不同長度I=100μmI=200μm

I=300μm進行測量

圖4-26 各元件在相同widthgap固定在80μm不同length下光響應比較圖

圖4-27是將元件固定在10V下並以固定寬度(width=80μm)固定間隙(gap=50μm元

件圖形上下部分的間距)分別為不同長度I=100μmI=200μmI=300μm進行測量

resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖

圖4-29是將元件在固定波長950nm的光照下分別以gap=50μmgap=80μm和光照

面積三分之一去做元件長度對光響應的對照圖

resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56

圖4-29 固定波長下length和gap對光響應的影響比較

由以上得知元件的length越長gap越短光響應越強gap對光響應的影響遠大於

length對光響應的影響

g=gap

onethird=13 個元件

57

第五章結論與展望

本論文研究利用電子束蒸鍍法蒸鍍氧化銦錫(ITO)鋁(Al)二氧化矽(SiO2)

二氧化鈦(TiO2)薄膜於 p-type Si (100)基板上同時完成MIS元件之光偵測器製作

藉由光照下電流-電壓之特性不同波長的光照下電流-電壓之特性光響應度hellip等

光電特性量測以下歸納幾點結論

1 此偵測器可有效降低可見光波段之響應度並可以發現最高峰位在波長

900nm 與 1000nm 且在紅外波段有較好之響應度900nm 與紅外波段造成

原因為介電層內部界電層與半導體介面缺陷激發所造成1000nm 為矽

本身之能隙所造成 [38]

2 元件尺寸太小使得接觸面積阻抗低為了抵擋漏電流只能提高薄膜厚度

但是薄膜厚度太大元件對光反應會產生遲緩光電性質會不明顯

3 可改變退火溫度為參數來觀察熱退火後的薄膜之特性與電流-電壓電

容-電壓光響應度之特性也可製作更多層更多不同材料之薄膜來探討

其光電性質

4 可製作更多不同形狀的光罩探討其形狀對光電性質的影響

5 未來可換其他電子束蒸鍍方式例如準分子雷射濺鍍因準分子脈衝

雷射濺鍍系統可以方便在較低的溫度下製備高熔點材料的薄膜可對於

多種高介電材料進行鍍膜在製作方式不同時可探討薄膜之性質與電

性研究

58

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I

論文審定書

II

誌謝






試






這裡的謝謝

III




學生杜立尹


摘要








IV







Student Li-Yin Tu



Abstract













photo-responsivity

V

目錄








第一章緒論 1

















VI
















VII

圖目錄

























VIII


























IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


II

誌謝






試






這裡的謝謝

III




學生杜立尹


摘要








IV







Student Li-Yin Tu



Abstract













photo-responsivity

V

目錄








第一章緒論 1

















VI
















VII

圖目錄

























VIII


























IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


III




學生杜立尹


摘要








IV







Student Li-Yin Tu



Abstract













photo-responsivity

V

目錄








第一章緒論 1

















VI
















VII

圖目錄

























VIII


























IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


IV







Student Li-Yin Tu



Abstract













photo-responsivity

V

目錄








第一章緒論 1

















VI
















VII

圖目錄

























VIII


























IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


V

目錄








第一章緒論 1

















VI
















VII

圖目錄

























VIII


























IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


VI
















VII

圖目錄

























VIII


























IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


VII

圖目錄

























VIII


























IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


VIII


























IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


IX

















X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


X

表目錄








1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


1

第一章緒論

11 前言




層的閘極結構



















2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


2





以製得玻璃[11]


化學式 SiO2


密度 22


沸點 2230



能隙 9eV


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


3




















4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


4




密度（gcm3） 389 425

分子量（gmol） 79866 79866








5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


5


SiO2 39 89 32

Al2O3 9 87 23

Ta2O5 26 45 1~15

La2O3 30 4 23

TiO2 80 35 12

HfO2 25~40 57 15

ZrO2 25 78 14

HfSixOy 15~25 ~6 15

ZrSixOy 12~25 65 15


(a) (b)


13 ITO 材料特性






6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


6

















7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


7








8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


8










9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


9














10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


10







11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


11

磊晶

成長

可沉積

薄膜

高沈積

速率大面積

低基板

溫度

低製成

本

材料變

換性

脈衝雷射濺鍍

(Pulse Laser

Deposition)

V V V V V V

磁控濺鍍

(Magnetron

Sputtering

Deposition)

V V V V

離子束濺鍍

(Ion Sputtering

Deposition)

V V V V

電子束蒸鍍

(Electon Beam

Evaporation)

V V V V

分子束磊晶

(Molecular

Beam Epitaxy)

V V V

有機金屬化學

氣相沈積(Metal

Organic

Chemical Vapor

Deposition)

V V V V V


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


12


21 MIS 元件介紹






(3) 熱穩定性佳






C = ε119860

119889 (式 2-1)











13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


13




(a)

(b)


p-type Si

AL

ITO

ITO

OO

AL

SiO2 TiO2

ITO

OO

SiO2 TiO2 AL

14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


14

















所示[38]

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency

Accumulation

Region

Depletion

Region

Inversion

Region

C

VG

Low frequency

High frequency


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


15




VFB平帶電壓

CLF低頻電容

CHF高頻電容

CIN絕緣層電容






VG

Vlt0 Vlt0

e+

e-

16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


16







s

d

IN

HFLF

XC

CC

1


Xd空乏寬度

VT臨界電壓



VG

Vgt0

Vgt0

e-

e+

17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

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i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


17
















VG

Vgtgt0

18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


18

INLF CC and

s

d

IN

HF X

C

C

max1

1

for GT VV (式2-4)


s 介電係數



定義為






數為無窮大[54]






化[53]

19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


19


金屬功函數qΦm


電子親和力qx







h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

h

photon

Eg

Ec

Ev

h Eg

Semiconductor

20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


20












hν12

E1

E2

E1

E1

E2

E2

hν12

E1

E1

E1

E2

E2

E2

hν12

hν12

hν12

(同相位)

(a)

(b)

(c)

前後

21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



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978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


21

24 薄膜理論[38]




而得到[38]

241 單層膜[38]







a b

substrat

Thin-fil

22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

E a

b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








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大學化研所




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957-2079-77-8




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0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


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料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


22

inzinzwti

eee

2][ 2

(式 2-5)


nd

2 (式 2-6)



在介面 b




在介面 a






iba eEE 11 (式 2-11)

23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

b

HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

eHE

22

)s i n

(c o s

iHE bb (式 2-15)

i

b

i

baaa eEeEHHH 1111

ibbibb eHE

eHE

22



b

b

a

a

H

E

i

i

H

E

cos

sincos (式 2-17)

所以矩陣

cossin

sincos

i

i

M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

HE

E

E

aa

aa

a

a

0

0

0

0

0

0

(式 2-21)


Y

E

E

HE

E

E

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b

aa

b

a

b

0

0

0

0

0

22

(式 2-22)


b

bE


成

syi

i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

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-0004

-0002

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0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



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978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


23

iba eEE 11 (式 2-12)

由式子（2-6）（2-7）可得

21

bb

b

HEE

(式 2-13)

21

bb

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HEE

(式 2-14)

於是

i

b

i

baaa eEeEEEE 1111

ibbibb eHE

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22

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22



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b

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sincos (式 2-17)

所以矩陣

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M (式 2-18)



由式 2-8式 2-9 得知

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-19)

24

0

0

02

aa

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HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

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E

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(式 2-21)


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(式 2-22)


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成

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(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

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(式 2-25)

透射係數為CB

0

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(式 2-26)

反射率為

0

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(式 2-27)

透射率為

00

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Re4Re

CBCB

y

y

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(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

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lowast) =1

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119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

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(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

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000002

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Cu

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-10 -5 0 5 10

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0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

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sivi

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W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


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1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



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料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


24

0

0

02

aa

a

HEE

(式 2-20)

因此反射係數

Y

Y

HE

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E

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(式 2-22)


b

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成

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i

C

B 1

cossin

sincos

(式 2-23)

等效導納為B

CY (式 2-24)

反射係數為CB

CB

0

0

(式 2-25)

透射係數為CB

0

02

(式 2-26)

反射率為

0

0

0

02

CB

CB

CB

CBR

(式 2-27)

透射率為

00

02

0

Re4Re

CBCB

y

y

yT ss

(式 2-28)

242 多層膜[38]




25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

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I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

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Cu

rre

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37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

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-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

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50



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52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








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1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



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978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










60






















1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


25

濾器hellip等等



kdkdin

kdn

ikd

M

cossin

sincos

1

1 (式 2-29)


122

nk


119861

[119861119862

] = prod [cos 120575

119894

η119895sin 120575119895

119894η119895 sin 120575119895 cos 120575]119898

119895=1 [1η119904

] (式2-30)





I =1

2119877119890(119864119896 times 119867119896

lowast) =1

2|119864119896|2119877119890(119884119904)


I =1

2119877119890(119864119886 times 119867119886

lowast) =1

2119877119890(119861119862lowast)|119864119896|2

26




1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

000008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


37

-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















39


光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

gap

48




49


50



51






52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



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1719-1724











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究所碩士論文

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1198680 =1

2119877119890(119861119862)lowast|119864119896|2

1minus119877

there4 T =119868119896

1198680=

(1minus119877)119877119890(119884119904)

119877119890(119861119862lowast) (式2-31)



119877119890(119861119862lowast)] (式2-32)



(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-33)


(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast

代入(2-30)式得

T =2η0119877119890(119884119904)(119861119862lowast+119861lowast119862)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast ∙ 2

(119861119862lowast+119861lowast119862)=

4η0119877119890(119884119904)

(η0119861+119862)(η0119861+119862)lowast (式2-34)

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到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

000006

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Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


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-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

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0002

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0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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48




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R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








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大學化研所




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957-584-955-8


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究所碩士論文

61


27












到樣品上[28]


優點












28







缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

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000000

000002

000004

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Cu

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Cu

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torr蒸


下來


38





















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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



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45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








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49


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R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

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W)

54







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sivi

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W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

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W)

resp

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sivi

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g=gap


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其光電性質





性研究

58

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大學化研所




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究所碩士論文

61


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缺點








大[29]


29




TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

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Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


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-10 -5 0 5 10

-0008

-0006

-0004

-0002

0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

length

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49


50



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52





R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


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其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


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1982










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Hall1990



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究所碩士論文

61


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TempdegC

DENSI-TY

gcm3 Z-RATIO






30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

-000004

-000002

000000

000002

000004

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Cu

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chottky


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-10 -5 0 5 10

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0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


47

圖 4-15 示意圖








width

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R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








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大學化研所




957-483-454-9


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1982










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究所碩士論文

61


30







31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

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-000004

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000002

000004

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Cu

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Voltage(V)

chottky


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0000

0002

0004

0006

0008

Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



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45



42電性量測





46






元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


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58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



59


978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



1996


Hall1990



978-986-673-60-87




22 卷No113-19 頁


期9 月專輯130~141 頁


發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










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1719-1724











3890-3895 1980




究所碩士論文

61


31








殘餘的丙酮


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























36



-10 -5 0 5 10

-000008

-000006

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-000002

000000

000002

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Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

chottky


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-10 -5 0 5 10

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Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


38





















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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







40










41














42







43



44


45



42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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48




49


50



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R =119868

119875 (式 4-1)



53



光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

54







resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



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978-957-218-47-52


料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



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Hall1990



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22 卷No113-19 頁


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發展中心ISBN978-957-004-58-19





NO 7 JULY 1999










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3890-3895 1980




究所碩士論文

61


32



秒去除氧化層




322 MIS元件製作

1 光阻塗佈




2 曝光




33


3 顯影











5 二次對準



34


6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








35

7 薄膜退火[38]

























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-10 -5 0 5 10

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Cu

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0006

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Cu

rre

nt(

A)

Voltage(V)

annealing




torr蒸


下來


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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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R =119868

119875 (式 4-1)



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光響應度



resp

on

sivi

ty(A

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

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g=gap


57














其光電性質





性研究

58

參考文獻








957-616-780-9


大學化研所




957-483-454-9


957-584-955-8


957-2079-77-8




1982










0441-3768Vol60No3457~461 頁



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料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



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Hall1990



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究所碩士論文

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3 顯影











5 二次對準



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6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








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7 薄膜退火[38]

























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A)

Voltage(V)

annealing




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下來


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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

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元件 5 100 80 50

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圖 4-15 示意圖








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R =119868

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光響應度



resp

on

sivi

ty(A

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on

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

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resp

on

sivi

ty(A

W)

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g=gap


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其光電性質





性研究

58

參考文獻








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料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



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Hall1990



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NO 7 JULY 1999










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究所碩士論文

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6 沈積薄膜




Torr

抽到 10-6








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7 薄膜退火[38]

























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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







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42電性量測





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元件 1 300 80 50

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元件 5 100 80 50

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圖 4-15 示意圖








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R =119868

119875 (式 4-1)



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光響應度



resp

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ty(A

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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sivi

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sivi

ty(A

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g=gap


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其光電性質





性研究

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參考文獻








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料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



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Hall1990



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究所碩士論文

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7 薄膜退火[38]

























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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

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顯微術







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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

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圖 4-15 示意圖








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R =119868

119875 (式 4-1)



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光響應度



resp

on

sivi

ty(A

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ty(A

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

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sivi

ty(A

W)

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sivi

ty(A

W)

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g=gap


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其光電性質





性研究

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參考文獻








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Hall1990



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究所碩士論文

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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







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42







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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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R =119868

119875 (式 4-1)



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光響應度



resp

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ty(A

W)

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ty(A

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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ty(A

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ty(A

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其光電性質





性研究

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957-584-955-8


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局ISBN978-986-154-58-82



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Hall1990



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顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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R =119868

119875 (式 4-1)



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光響應度



resp

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ty(A

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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其光電性質





性研究

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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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R =119868

119875 (式 4-1)



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光響應度



resp

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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光學

顯微術

掃瞄式

電子顯微術

穿透式

電子顯微術

掃瞄探針

顯微術







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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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R =119868

119875 (式 4-1)



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光響應度



resp

on

sivi

ty(A

W)

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resp

on

sivi

ty(A

W)

55


圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



resp

on

sivi

ty(A

W)

resp

on

sivi

ty(A

W)

56




g=gap


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其光電性質





性研究

58

參考文獻








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大學化研所




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0441-3768Vol60No3457~461 頁



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料第 155 期130~134 頁




局ISBN978-986-154-58-82



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Hall1990



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究所碩士論文

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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

元件 6 100 80 80


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圖 4-15 示意圖








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R =119868

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光響應度



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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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ty(A

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sivi

ty(A

W)

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其光電性質





性研究

58

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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

元件 3 200 80 50

元件 4 200 80 80

元件 5 100 80 50

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R =119868

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光響應度



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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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ty(A

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ty(A

W)

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g=gap


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其光電性質





性研究

58

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究所碩士論文

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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

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R =119868

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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其光電性質





性研究

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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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ty(A

W)

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其光電性質





性研究

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究所碩士論文

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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

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光響應度



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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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其光電性質





性研究

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42電性量測





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元件 1 300 80 50

元件 2 300 80 80

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光響應度



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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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W)

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其光電性質





性研究

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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其光電性質





性研究

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R =119868

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光響應度



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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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ty(A

W)

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其光電性質





性研究

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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ty(A

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其光電性質





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光響應度



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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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其光電性質





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光響應度



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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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ty(A

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其光電性質





性研究

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R =119868

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光響應度



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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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R =119868

119875 (式 4-1)



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光響應度



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ty(A

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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W)

resp

on

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g=gap


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其光電性質





性研究

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參考文獻








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光響應度



resp

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圖4-28 (圖4-26和4-27)的10V光響應比較圖



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其光電性質





性研究

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