隨著奈米科技以及半導體技術的進步，在多種奈米材料問世之後，隨即能以各種製 程技術將其製作成半導體元件，量測各種奈米材料所具有之獨特的特性；氧化鋅奈米材 料為少數具有直接能隙的 II-VI 族半導體，是一種寬能帶半導體材料，室溫下的直接能 帶為 3.37 eV [1]，然而因為寬能帶的結構，使氧化鋅被大量的研究於各種光電元件中，
可用來製作太陽能電池、發光元件、氣體和化學偵測器、壓電材料、抗紫外光薄膜 [2-5]
等。因此，如果要將氧化鋅的應用發揮到最好的條件，那麼要先了解氧化鋅的電子傳輸 機制，才可將氧化鋅在不同的元件中做最好的應用。另一方面，氧化鋅在生成過程中，
容易因為其本身的缺陷而自然形成 n 型半導體，而這種缺陷可能來自於氧缺陷或是鋅間 隙 [8]，另外可以藉由真空下熱退火等方式增加缺陷，或是摻雜其他元素如鋁或是鎵，
提升載子濃度使電阻率降低，藉此研究氧化鋅電性傳輸機制。而氧化鋅奈米線的傳輸性 質已經被大量的研究 [6-7]，經由許多不同團隊的研究說明，氧化鋅的傳輸理論包括了 熱活化傳輸理論、變程式跳躍傳輸理論等。
在 2004 年以前，二維結構的材料對於科學家而言，是尚未達到的夢想，由於二維 結構的材料存在著製作上的困難，當時只能靠異質結構將樣品中的電子侷域，形成二維 電子氣(two-dimensional electron gas, 2DEG)的結構來研究二維系統的傳輸；2004 年，
Andre Geim 和 Konstantin Novoselov 以石墨烯(Graphene)實現了過去只存在在理論上的 二維結構，從此二維結構的材料開始被大量的探討，也引發了我們研究二維材料的動機，
希望藉由研究二維結構的氧化鋅奈米片，來研究二維結構下的電子傳輸機制；希望找出 氧化鋅奈米片其獨特的性質，作為將來可供應用的材料。
本實驗中，我們將取得的氧化鋅奈米片做多方面的研究，從觀察氧化鋅奈米片的外 觀開始，探討氧化鋅奈米片的維度；接著利用熱退火系統將氧化鋅奈米片製造出缺陷，
再進一步的量測變溫環境下氧化鋅奈米片的電流-電壓曲線，藉由傳輸機制的擬合，發 現氧化鋅奈米片符合二維變程式跳躍傳輸的理論，在擬合的過程中，發現氧化鋅奈米片
有著相當高的能態密度，而進一步的使用穿隧電流效應來檢測氧化鋅奈米片的能態密度 與能隙結構，以檢視氧化鋅奈米片是屬於半導體材料或是金屬性材料。
參考文獻：
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