結論

[A].擴孔時間

不管是在草酸或硫酸電解液中，發現擴孔時間對孔洞密度上沒有任何影響，

但密度上硫酸是草酸的 1.32 倍(20V)，根據其化學反應式推測，會造成這樣的結 果可能是氫離子濃度的不同所引起，藉由比較不同電解液，但相同操作電壓、擴 孔時間與氧化溫度(其實相差 1 度，不過認為影響不大)下發現，雖然在不同電解 液下但孔徑平均值相近大約相差 1nm，可是在。

[B].氧化溫度：

在草酸電解液中，由圖 4-11 發現氧化溫度在孔徑大小與孔洞密上不會有影，

但在 10°C 至 30°C 範圍內以側面圖來看發現在阻障層底部會有空隙的產生，空隙 的產生推測是由於溫度升高造成底部的局部熱效應使得該部分的氧化鋁快速溶 解，以致於會有空隙的產生。因此氧化溫度的最佳化條件為 0°C 至 10°C 範圍內。

[C].操作電壓：

孔徑會隨著操作電壓增加而變大，當電壓 15~25V 範圍內孔徑改變範圍在

15~25nm；電壓在 25V 至 35V 範圍時孔徑大小的變化不大，大小約在 30nm~40nm 之間；但當電壓大於 35V 到 60V 範圍時孔徑大小約在 35nm~65nm 之間，密度方面 來說，發現孔洞密度隨電壓下降而上升。目前推測電壓上升孔徑變大與電壓下降 孔洞密度上升這樣的趨勢，是由於當電壓下降時局部電場的強度變弱，導致氧化 鋁溶解的體積變小，故孔徑大小變小；同理局部電場變弱時，局部電場與局部電 場之間的排斥力變小，所以局部電場會排列的較密集，因此孔洞密度會上升。

接著把在 Al/Ti/Si 所嚐試出的參數及結果套用在 Al/Ti/GaN 與 Al/SiO²/GaN 樣品 上，起初在草酸電解液中，其操作電壓為 40V 以上，不管是 Al/Ti/GaN 或

Al/SiO²/GaN 都得不到較均勻的樣品表面，但在 Al/Ti/GaN 樣品上把鋁厚度增至 1 μm 能得到改善；接著便猜測應當是由於操作電壓過高，所以當電壓降至 20V 時 樣品表面上的坑洞幾乎消失，特別是在 Al/SiO²/GaN 上效果最好，坑洞完全不見，

故在 GaN 上成長多孔性氧化鋁，除了把鋁增至 1μm 厚以外，應盡量使用較小的 操作電壓(20V)。

Reference

1. J. Y. Liang, H. Chik, A .J. Yin, J. Xu, J. Appl. Phys. 91, 2544 (2002) 2. Y. D. Wang and S. J. Chua, Appl. Phys .Lett. 85, 816 (2004)

3. Y. D. Wang, K. Y. Zang, and S. J. Chua, Appl. Phys. Lett. 87, 251915 (2005) 4. K. Y. Zang, Y. D. Wang and S. J. Chua, Appl. Phys. Lett. 87, 193106 (2005) 5. J. A. Richardson and G. C. Wood, J. Electrochem. Soc., 120, 193 (1973) 6. J. P. Springle, J. Electrochem. Soc., 120, 398 (1973)

7. J. R. Morlidge, K. Shimizu, P. Skeldon, G. E. Thompson, G. C. Wood, Thin Solid Films 258, 341 (1995)

8. P. Skeldon, K. Shimizu, G. E. Thompson, G. C. Wood, Thin Solid Films 123, 127 (1985)

9. F. Brown and W. D. Mackintosh, J. electrochem. Soc. 120, 1096 (1973) 10. M. S. Hunter and P. E. Fowle, J. electrochem. Soc. 101, 481 (1954) 11. R. S. Chiu, P. H. Chang and C. H. Tung, Thin Solid Films 260, 47 (1995)

12. F. Keller, M. S. Hunter and D. L. Robinson, J. electrochem. Soc. 100, 411 (1953) 13. C. Crevecoeur and H. J. De Eit, J. Soc. 134, 808 (1987)

14. K. Kobayashi, K. Shimizu, in Aluminum Surface Treatment Technology R. S.

Alwitt and G. E. Thompson, Editors, PV 86-11, p.380 (The Electrochemical Society, Penington, NJ, U.S.A. 1986)

15. C. T. Chen and G. A. Hutchins, This Journal, 132, 1576 (1985)

16. J. R. Dickey, J. L. Davidson and Y. Tzeng, J. electrochem. Soc. 136, 1772 (1989) 17. K. Shimizu, G. E. Thompson, and G. C. Wood, Thin Solid Films 81, 39 (1981) 18. D. J. Sharp, J. K. G. Panitz, R. M. Merrill and D. M. Haland, Thin Solid Films 111,

227 (1984)

19. R. S. Alwitt and C. K. Dyer, Electrochim. Acta, 23, 355 (1978)

20. D. H. Bradhurst and J. S. Li. Leach, J. electrochem. Soc. 113, 1245 (1966) 21. L. Young, J. electrochem. Soc. 110, 589 (1963)

22. G. E. Thompson, Thin solid films, 297, 192 (1997)

23. O. Jessensky, F. Muller, U. Gosele, Appl. Phys. Lett. 72, 1173 (1998) 24. Sunil Kumar Thamida, and Hsueh-Chia Chang, Chaos 12, 240 (2002) 25. Valand, T. and K. E. Heussler, J. Electroanal. Chem. 149, 71 (1983) 26. Parkhutik, V. P. and V. I. Shershulsky, J. Phys. D25, 1258 (1992) 27. Woods, G. S. and J. P. O’Sullivan, Electrochim. Acta 15, 1865 (1970)

28. Takahasi, H. K. Kasahara, K. Fijuwara, and M. Seo, Corros. Sci. 36, 677 (1994) 29. Feiyue Li, Lan Zhang, and Robert M. Metzger, Chem. Mater., 10, 2470 (1998) 30. A. P. Li, F. Muller, A. Birner, K. Nielsch, and U. Gosele, J. of Appl. Phy., 84, 6023

(1998)

31. Masuda, Hideki and Masahiro Satoh, Jpn. J. Appl. Phys. 35, L126 (1996) 32. Masashi Nakao and Toshiaki Tamamura, Appl. Phys. Leet. 71, 2770 (1997) 33. C. Y. Liu, A. Datta, and Y. L. Wang, Appl. Phys. Lett. 78, 120 (2001)

34. 工研院奈米科技研發中心 (http://www.ntrc.itri.org.tw/research/bn05.jsp)

35. C. H. Liu, W. C. Yiu, F. C. K. Au, J. X. Ding, C. S. Lee, and S. T. Lee, Appl. Phys.

Lett, 83, 3168 (2003)

36. Konstantin B. Shelimov, Dmitri N. Davydov, and Martin Moskovits, Appl.

Phys. Lett, 77, 1722 (2000)

37. Tomohiro Shimizu, Mamoru Nagayanagi, Tomoyuki Ishida, Osami Sakate, Takeo Oku, Hiroyuki Sakaue, Takayuki Takahagi, and Shoso Shingubara, Electrochem. Solid-State Lett. 9, J13 (2006)

38. H. Masuda and K. Fukuda, Science 268, 1466 (1995)

39. H. Masuda, F. Hasegawa, and S. Ono, J. Electrochem. Soc. 144,L127

(1997)

40. K. Ebihara, H. Takahashi, and M. Nagayama, J. Met. Finish. Soc. Jpn.

34,548 (1983)

41. T. Pavlovic and A. Ignatiev, Thin Solid Films 138, 97 (1986) 42. C. H. Martin, Chem. Mater. 8, 1739 (1996)

43. D. Routkevitch, A. A. Tager, J. Harujama, D. Almawlawi, M. Moskovits, and J. M. Xu, IEEE Trans. Electron Devices 40, 1646 (1996)

44. G. Bailer and G. C. Wood, Trans. Inst. Matel. Finish. 52, 187 (1974) 45. M. Saito, M. Kirihara, T. Taniguchi, and M. Miyagi, Appl. Phys. Lett.

55, 607 (1994)

46. D. Routkevitch, T. Bigioni, M. Moiskovits, and J. M. Xu, J. Phys. Chem.

100, 14037 (1996)

47. V. Lehman and H. Foll, J. Electrochem. Soc. 137, 653 (1990)

48. H. Masuda, K. Nishio, and N. Baba, Jpn. J. Appl. Phys., Part2 31, L1775 (1992)

49. H. Masuda, K. Nishio, and N. Baba, Thin Solid Films 223, 1 (1993) 50. P. Hoyer, N. Baba, and H. Masuda, Appl. Phys. Lett. 66, 2700 (1995) 51. P. Hoyer, and H. Masuda, J. Master. Sci. Lett. 15, 1228 (1996) 52. J. W. Diggle, T. C. Downie, and C. W. Goulding, Chem. Rev. 69, 365 (1969)

53. D. Almawlawi, N. Coombs, and M. Moskovits, J. Appl. Phys. 70, 4421 (1991)

54. L. Zang, H. S. Cho, F. Li, R. M. Mertzger, and W. D. Doyle, J. Mater.

Sci. Lett. 17, 291 (1998)

55. T. P. Hoar and N. F. Mott, J. Phys. Chem. Solids 9, 97 (1959) 56. A. R. Despic, J. Electronal. Chem. Interfacial Electrochem. 191, 417

(1985)

57. S. Tan, M. Reed, H. Han, and R. Boudreau, in proceedings of the IEEE Micro Electro Mechanical systems, Amsterdam, The Netherland; 29 January-2 February,1995,pp. 267-272

58. R. E. Ricker, A. E. Miller, D. F. Yue, and G. Banerjee, J. Electron.

Mater. 25, 1585 (1996)

59. H. Masuda, H. Yamada, M. Satoh, and H. Asoh, Appl. Phys. Lett. 71, 2770 (1997)

60. Y. Li, G. W. Meng, L. D. Zhang, and F. Phillipp, Appl. Phys. Lett.

76 2011 (2000)

61. T. G. Tsai, K.J. Chao, S. L. Sung, C. N. Wu, Y. L. Wang, and H. C.

Shih, Adv. Mater. 9, 1154 (1997)

62. J. S. Suh and J. S. Lee, Appl. Phys. Lett. 75, 2047 (1999)

63. M. Nakao, S. Oku, T. Tamamura, K. Yasui, and H. Masuda, Jpn. J. Appl.

Phys.,Part1 38, 1052 (1999)

64. H. Masuda, K. Yamada, and A. Osaka, Jpn. J. Appl. Phys., Part2 37, L1340 (1998)

65. L. T. Canham, Appl. Phys. Lett. 57, 1046 (1990)

66. V. Lehmann and U. Gösele, Appl. Phys. Lett. 58, 856 (1991)

67. K. Nielsch, J. Choi, K. Schwirn, R. B. Wehrspohn, U. Gösele, Nana Lett.

2, 677 (2002)

68. H. Masuda, K. Fukuda, Science 268, 1466 (2002)

69. H. Masuda, K. Yasui, K. Nishio, Adv. Matter. 12, 1031 (2000)

70. I. Mikulskas, S. Juodkazis, R. Tomasiunas, J. G. Dumas, Adv. Mater.

13, 1574 (2001)

71. H. Asoh, K. Nishio, M. Nakao, A. Yokoo, T. Tamamura, H. Masuda, J.

Vac. Sci. Technol. B19, 569 (2001)

72. D. Zubia and S. D. Hersee, J. Appl. Phys. 85, 6492 (1999)