Top PDF III-V族化合物半導體-在光電元件中的應用

III-V族化合物半導體-在光電元件中的應用

III-V族化合物半導體-在光電元件中的應用

元件 林祐仲 國立彰化師範大學 科技研究所 III-V 化合物絕大部分屬於直 接能隙,不同於間接能隙之矽 。所謂直接能隙則指子從帶底 部掉落至價帶頂端,只產生能量變化,此 能量大約等於帶底部與價帶頂端之能量差 稱為該之能隙,然而間接能隙 則指子從帶底部掉落至價帶頂端時,除 能量變化外,還包括晶動量改變,兩 者之簡易能帶架構顯示於圖一。再者,此 III-V 化合物並非存在自然界,乃是 利用液相磊晶(簡稱 LPE)技術、化學氣相沉 積(簡稱 CVD)技術、分子束磊晶(簡稱 MBE) 技 術 或 是 有 機 金 屬 化 學 氣 相 沉 積 ( 簡 稱 MOCVD)技術成長 III-V 化合物薄膜於各 式基板上,但必須考慮基板與 III-V 化合物 晶格匹配問題,藉由不同基板使 用可成長不同 III-V 化合物,涵蓋 二元、三元或四元化合物。此外, 磊晶過程亦可摻雜各種雜質改變所成長之 化合物載子特性和率,若
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二六族半導體奈米材料之製備與其在有機光電元件之應用

二六族半導體奈米材料之製備與其在有機光電元件之應用

是故以此自我期許也! 人生就像是馬拉松,當你選定了什麼樣目標,就要努力去付出與享受整個過 程.一路走來, 苦樂酸甜 ~ 回首五年,承蒙諸多人幫助。也因為王崇人教授,嚴謹 周密研究態度,啟發了我對學術研究興趣。

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光纖通訊應用光電元件製作及數值模擬-子計畫四:含氮化
合物半導體的磊晶成長與元件應用

光纖通訊應用光電元件製作及數值模擬-子計畫四:含氮化 合物半導體的磊晶成長與元件應用

% N 接近。 計畫成果自評 本研究,我們經由採取高銦含量量子井 方式後降低所須摻入之氮濃度後,已成 功達成室溫工作 1.3µm雷射放之目標 氮砷化銦鎵量子井雷射,且其雷射元件特 性上也有不錯表現。氮砷化銦材料 研究上,我們成長一系列井寬 3 nm、不 同氮含量氮砷化銦/砷化銦鎵量子井結 構樣品。藉由實驗上低溫激螢頻譜 及理論計算結果比較後,我們發現氮砷 化銦量子井子有效質量會隨著氮成 份增加而變大。因? 氮所引發能隙縮 減量之理論值及實驗值各為-19.4 meV/at
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奈米結構光電元件之研究─子計畫三:三五族半導體量子點之成長與元件應用

奈米結構光電元件之研究─子計畫三:三五族半導體量子點之成長與元件應用

InGaAs/GaAs 量子點結構,突破了 GaAs 基板上成長 InGaAs/GaAs 量子井 限制,將發光波長延伸至 1.3 µm,因此可 望纖通訊上有重要。我們將 MBE 成長 InAs/GaAs 量子點,繼而延伸至 發光波長 1.3 µm InGaAs/GaAs 系統。

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氧化鋅薄膜在光電元件上的應用與研究

氧化鋅薄膜在光電元件上的應用與研究

實驗室方面,我要特別感謝泓緯學長實驗上協助及研究上,也感謝學姊美娜、學長富彥、雅喨、世青、阿飛、峰哥、大郭、小伯等 學長我研究過程給予建議與鼓勵,讓我對研究有更深了解。更感謝我 可愛團員:阿毛、阿敏、一姐、便便及信淵,讓我堅信團隊所創造果實是 值得我們共同去回憶、去維護,特別是阿毛開創育課及阿敏開創 papago宵夜團是我碩士經典回憶與樂趣。還有我同學漢博、靜美,因為 有你們陪伴,使我能此一起成長、一起順利畢業。也感謝一精、正杰、志 豪、冠張、翊峰、煊翔、禹鈞、瑋哲、小恩、德智、侑廷、敬哲、博文等學 弟及所有支持我朋友於研究期間,所給予幫助及鼓勵,並一起分享生活 點點滴滴及彼此策勵,此段回憶永誌不忘。
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光控制自聚性矽/鍺量子點在光電元件上的應用

光控制自聚性矽/鍺量子點在光電元件上的應用

感謝朱旭新老師、洪德昇學長、何彥政學長,我中大架期間給我很 多學知識上。還有徐成豪工程師、翁士傑學長、林煥庭學長、郭家民學 長、楊棨翔學長、魏敏生學長與一起架陳廷豪、張凱棋,你們真幫了很 大忙。然後感謝中大區林洛瑩學姊、陳昊、蘇堡銓、陳思旻、劉忠翰、張懷 文、顏嘉良、許翔崴、劉奕成學長和陳嘉衡,你們中大區帶給我歡樂讓我 一天疲憊實驗後能快速充,隔天活力滿滿地繼續實驗。另外要感謝我大學 同學蕭旭清、陳彥廷、劉育豪、林哲宇、賴柏翰、汪敬軒和陳新龍,謝謝你們 我去時候陪我共進晚餐與提供溫暖住所讓我能好好休息。
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應用在Ku波段之氮化鎵族化合物半導體之高功率電子元件製作及其高頻特性量測分析

應用在Ku波段之氮化鎵族化合物半導體之高功率電子元件製作及其高頻特性量測分析

研究目的: 無線通訊微波元件除要求其高頻特性外,亦希望能提昇其輸出功率。而砷化鎵能 隙 1.34eV,某些高功率輸出要求無法滿足需求,如:基地台,相陣列雷達系統…等, 故寬能隙,如:氮化鎵、碳化矽,獲得愈來愈多重視。尤其氮化鎵因其材料之 高化學穩定性、高飽和子遷移速率、高崩潰壓、高載子濃度、高溫操作及高功率輸 出,國內外各大研究團隊紛紛進行氮化鎵元件製作之研究,尤其美國已將之列入國 家重點發展計劃。目前國內砷化鎵高頻微波元件之製作上已趨成熟,但氮化鎵僅 元件上有較多研究,元件方面不僅磊晶結構成長有待開發,連製程方面都和砷 化鎵有所不同,尤其是氮化鎵化學穩定性高,使得蝕刻成為一大困難,加上子束直寫 技術元件時,無法有效減少閘極線寬,均為一大挑戰。
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晶片黏貼技術應用於三/五族化合物半導體元件效率提升之研究

晶片黏貼技術應用於三/五族化合物半導體元件效率提升之研究

國立交通大學工程研究所 摘 要 本文主旨是以晶片黏貼技術製作三五化合物元件特性探 討,利用晶片黏貼技術可以達到異質磊晶需求,也因此克服了三五化合物元件 因先天晶格匹配物理限制下無法製作出結構並達到較好特性。第一部份是探 討將塑膠纖所 650nm 共振腔發二極以兩次晶片黏貼之技術,將傳統砷化鎵 基板以高矽基板取代,並維持與原先相同結構正極朝上與上下布拉格反射鏡 之化合物材料,所製作出元件特性與原先結構相近,而元件特性上具有較 高功率輸出、元件對環境溫度與高流注入影響較低、較低接面溫度,此外元件 於資料傳輸測試可達到 622Mbit/sec。第二部分則是介紹晶片黏貼之技術磷 化鋁銦鎵二極元件,前部份是利用膠合黏貼與溼蝕刻技術,將傳統吸熱差砷化鎵基板以高透光藍寶石基板取代,並以高溫濕蝕刻方式將藍寶石基板側 壁做非等相性蝕刻,此具有基板側壁元件將可以大幅增加淬取效率,另外考量 藍寶石基板散熱特性較差,元件亦製作出覆晶型式且具有側壁角之發二極元 件,由於發區接近矽基板且具有很厚窗口層於元件表面,因此覆晶型式結構 效率與元件特性相較於前者可以大幅提升;而後段則是利用金屬黏貼技術將砷化鎵基 板以矽基板取代,藉此能提高元件高溫或高流注入之效率,此外為了提升淬取效 率元件表面製作出結構化,其中包含了微米尺寸之碗狀陣列結構,以及微米碗狀 結構以奈米球塗佈與乾蝕刻方式製作出奈米尺寸之柱狀結構,這相較於傳統表面平整 之元件可增加兩倍淬取效率。第三部分則是介紹將金屬黏貼技術氮化鎵材料之 藍綠二極元件,搭配雷射剝離技術將傳統藍寶石基板以高熱矽基板取代,首 先晶片黏貼前以雷射挖取溝槽將可提升雷射剝離之良率;將優化鋁銀合金做為歐姆接 觸材料與反射層技術運結構,鋁銀合金不但具有高反射率且有較好高溫穩定性,
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奈米結構光電元件之研究-子計畫一:含銻化合物半導體光電元件技術之研究

奈米結構光電元件之研究-子計畫一:含銻化合物半導體光電元件技術之研究

Keywords: molecular beam epitaxy,GaAsSb quantum well 二.緣由與目 具有第二型(type-II)帶排列形式 異質接面,由於其發光波長能較個別 材料來得更長,使得其長波長方面 極具價值,故近年來十分受到重 視。而銻砷化鎵/砷化鎵量子井本身為一 type-II量子井,故可砷化鎵基版上製

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半導體兆赫波發射元件之研究(III)

半導體兆赫波發射元件之研究(III)

最後提出一點有趣現象。由圖一和圖三 我們發現對於G系列譜線和C系列譜線某 些分量,即使其為偶極允許躍遷,某些 特定力下這個躍遷會變成是禁止。且須 要外加力小於 0.3kBar。這暗示我們或許 可以利三價鍺這些特定能階間躍遷來 做成力調變元件。以上理論分析成果 將會發表於年底 IEDMS 會議上。

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新穎光電半導體材料、奈米微細結構及其元件構造之光學特性研究(II)(III)

新穎光電半導體材料、奈米微細結構及其元件構造之光學特性研究(II)(III)

透過各種不同調制方法,收集到豐富而完整學特性,可以對樣品品質、結構有精確 認識,有助於改良元件設計及製造技術。 表 面 譜 主 要 是 量 測 對 不 同 波 長 入 射 伏 打 效 ( photovoltaic response)。 50 年代已被證實為具非接觸式量測技術,相繼 70 及 80 年代有 Shapira 及 Luth 等研究團隊投入對表面壓量測技術研究,成功廣泛界 面、異質結構及元件結構,包括:塊材、薄膜、異質結構(heterojunction)、量子井 結構、量子井雷射等相關學特性檢測,PLE 量測譜可得到量測樣品躍遷訊號,將上 述量測技術與調制譜相互比較,得以更有效研究細微結構及元件結構之特性。
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半導體量子光電元件之研究(III)

半導體量子光電元件之研究(III)

Figur e 13. TEM image of the GaAs quantum anti-dots in InAs matr ix 2.7 Resonant Tunneling thr ough Quantum Dots Resonant tunneling is one of the most fundamental quantum phenomena to be observed in any quantum structure. It is important to both fundamental physics and nano-device applications. However, the ground state energy of InAs QDs in GaAs or even AlAs matrix are usually lower than the Fermi level in the GaAs emitters in a resonant tunneling structure, making it difficult to tunnel through the states of InAs QDs. The reported results vary from device to device and suffer from the reproducibility problem. In this work, we replace the GaAs emitters with InGaAs quantum wells. From the results of photoluminescence (PL) and current-voltage (I-V) characteristics, we can obtain unambiguously the resonant tunneling through the InAs QDs, both controllably and reproducibly.
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三五族半導體光電材料及元件之研究(I)

三五族半導體光電材料及元件之研究(I)

主 持 人: 林浩雄 執行單位: 國 立 台 灣 大 學 機 工 程 學 系 一 、 中 文 摘 要 本計畫研究包括低含氮砷化銦量子井與 砷化銦鎵量子點兩項成長技術。低含氮 材料部分,我們使用射頻漿氮氣源輔 助之氣態源分子束磊晶法,成功地於磷化 銦基板上成長氮砷化銦/磷砷化銦鎵多層 量子井。X 繞射顯示加入少量氮可減 小量子井變量,使樣品獲得較平坦 異質接面。但是含氮量較大樣品卻因有 較嚴重局部變,致晶格結構整個變 差。激螢量測方面,樣品能 量隨氮含量增加而減少,經由線性吻合 粗略得其能隙縮減參數約為-3.1 eV。本研 究 氮 砷 化 銦 材 料 氮 含 量 最 大 達 5.9%,樣品 10 K 下激螢發光波長 可達約 2.6μm。砷化銦鎵量子點成 長部分,我們使用遷移加強技術成功長 出量子點,其各能階 PL 高寬幾乎不 隨溫度變化,且基態高寬均小於 30 meV,顯示擁有良好均勻度。
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三五族化合物半導體晶圓接合之基本研究及應用

三五族化合物半導體晶圓接合之基本研究及應用

A Thesis Submitted to Department of Material Science and Engineering College of Engineering National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Do[r]

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半導體奈米物質在發光元件上的應用及高排列性之半導體奈米線的製作

半導體奈米物質在發光元件上的應用及高排列性之半導體奈米線的製作

計畫參與人員:研究生: 余敏源 陳俊和 李勇志 葉怡 君 蘇雅雯 李奕成 郭聰榮 楊正義 鍾順宏 本成果報告包括以下繳交之附件: l 出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份 執行單位:國立台灣師範大學化學系

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二六族化合物半導體及奈米結構的光學性質

二六族化合物半導體及奈米結構的光學性質

感謝褚德三教授將珍貴實驗儀器留給我們,讓我能順利完成這本論文。雖然與您 討論次數不多,但是您淵博學問與豐富人生經驗卻一直是我尊敬與學習目標。我 也要感謝楊賜麟教授、原物理系邱寬城教授與沈志霖教授對我論文建議,以及對我 多年來照顧,讓我能順利完成學業。感謝成大地科系余樹楨教授高壓技術、觀念及 論文寫作上給予我非常多寶貴建議,讓我知識更為正確且深入,也謝謝您一直以鼓 勵方式激勵我,讓我不至於一直否定自己。感謝所謝文峰教授、中央機系綦振 瀛教授對我論文內容建議和指教,讓我獲益良多。感謝實驗室所有成員及過去曾經與 我一起熬夜打拼學弟妹們,謝謝你們加油、鼓勵與歡笑聲,一切點滴也同時記錄於 這本論文,也只有我們感受到。
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氮化鎵族化合物半導體之高功率電子元件製作及其高頻特性量測分析

氮化鎵族化合物半導體之高功率電子元件製作及其高頻特性量測分析

一、參加會議經過 本次會議於美國猶他州鹽湖城舉行,該地為 2002 年冬季奧運所在地。議場 市中心 Little America Hotel Sawtooth Room 舉行。我們參加是: ”State-of-The-Art Program on Semiconductiors XXXVII”,會議內容主要分成三個大 主,分別為氮化鎵元件、砷化鎵元件與三五輔助化學濕式蝕刻。與會人 員來自各個知名大學,包含德國 Magdegurg 大學,美國佛羅里達大學,University of Limerick, Nitride Semiconductors Co. Ltd., Agilent Technologies, US Army Research Center, University of New Mexico,日本 NTT 實驗室,法國凡爾賽大學 (Universite de Versailles),以色列科技學院(Technion-Israel Institute of Technology)及臺灣穩懋、臺灣大學、清華大學及交通大學。
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三五族半導體發光元件結構優化之研究

三五族半導體發光元件結構優化之研究

育德、意蓉、佳萍、僑宴、琇圓、正斌、乾森,以及海德威子謝文昇副總、 Joe、 James、Lynn、Ricky,謝謝你們三年來陪伴。學校生活,特別感謝黃根生 博士以及余長治、賴芳儀、張亞銜、薛道鴻學長姐們學業、學術研究上幫助 以及工作經驗上分享,有他們讓我更清楚明白未來道路規劃。感謝博 士班同學志強、泓文、榮堂課業及研究上一路相互扶持奮鬥與努力,以及學弟 妹們宗憲、德忠、裕鈞、傳煜、永龍、俊毅、國鋒、敏瑛、薏婷、文燈、永昌 實驗量測上協助。也感謝彰化師範大學物理與系所學弟妹們勝宏、俊榮、
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半導體量子環和其在自旋電子元件之應用(I)

半導體量子環和其在自旋電子元件之應用(I)

行政院國家科學委員會專題研究計畫期中(第一年)報告 量子環和其自旋元件 (1/3) Semiconductor quantum rings and its application on spintronics 計畫編號:NSC 93-2215-E-009-034 執行期限:93 年 8 月 1 日至 94 年 7 月 31 日 主持人:李建平教授 國立交通大學子工程學系 一 摘要 ( Abstract )

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半導體量子環和其在自旋電子元件之應用(II)

半導體量子環和其在自旋電子元件之應用(II)

Further shift in emission peak to higher energy is observed for sample III, which was annealed at 470℃, due to further reduction in the height of the dots as rings are formed. Again two peaks are seen. The larger peak, at 1.301 eV, is originated from the rings evolved from the group of QDs with a larger size. The shoulder peak at a lower energy of 1.276 eV comes from another group of rings that are evolved from the original smaller QDs. These small dots, which were unchanged after 450℃ annealing, now have also changed to ring structures. The higher capping/annealing temperature causes the tips of the smaller dots also exposed because of the increased surface mobility of Ga atoms. Because a less amount of InAs is removed from the tip, the shift in energy of the emission peak is less than that of the larger rings. The surface profiles of these two kinds of rings are shown in Fig. 1(c’) and (c’’).
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