鄭鴻祥臺灣大學:電機工程學研究所簡意航Chien, Yi-HangYi-HangChien2010-07-012018-07-062010-07-012018-07-062009U0001-1808200916344801http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/188050由於現今半導體製程已邁向奈米時代，目前的金氧半場效電晶體在邁入後奈米時代時所遭遇之量子化現象也越來越嚴重。國際半導體技術藍圖研討會在2005年時預測現有製程到達2019年，線寬將會小到16奈米，現有的CMOS技術將不敷使用，為了因應摩爾定律，未來可能取而代之的元件可能會是奈米碳管、共振式穿隧元件、單電子電晶體、原子或自旋電子元件，而本篇論文將提出一種新穎結構製作電子元件，以期望能夠突破目前元件製作之難題。　一般在電子電路及半導體領域所熟知的二極體為P-N二極體，其電學行為及特性主要在於接面處所形成的位能障。然而，這篇論文的實驗目的主要是提出一種新的方法製作具有二極體行為的新穎半導體元件，其製程目的為製作雙層矽鍺皺摺型波浪微結構，此異質結構由Si_(1-x) Ge_x/Si_(1-y) Ge_y磊晶矽基材上而成，並且僅參雜III族元素硼。其傳輸電性特徵與P-N二極體行為類似，但是無論正負偏壓皆呈現二極體特性，為雙向導通二極體。而這樣的實驗發現可在未來發展中扮演另一種可檢波整流的半導體元件，並可廣泛應用於電子電路中。Until today, gate length of MOSFET have scaled down to nano-scale. As semiconductor process keep regenerating, ITRS predict that the channel length will smaller than sixteen nano. Process technologic followed technic of nowadays will not keep scaling down. In order to follow Moor’s law, nano carbon tube, resonant tunneling device, spin FET, atomic or spin electronic device will be a solution to this problem. This paper propose a novel structure becoming electronic device to solve this problem. 　Semiconductor diode is made of P-N junction and its electrical properties are characterized by its energy barrier at the junction. Here, we report a new type of diode structure based on wrinkled nanostructure fabricated by standard processing. Wrinkling SiGe thin film is a novel structure. So we don’t have too much about this structure. But we anticipate that this structure will be applied to semiconductor device. The structure is built upon Si1-xGex/Si1-yGey hetero-structure with only boron-doping. The current-voltage exhibits the characteristic of diode behavior with both positive and negative bias. The present investigation provides an alternative approach for the electrical diode which is widely employed in the circuitry.口試委員審定書 i文摘要　　　　　　　　　　　　　　　　　 ii文摘要　　　　　　　　　　　　　　　　 iii謝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 iV錄 Vi目錄 Viii一章　　半導體奈米世界.1　　奈米世界　　　　　　　　　　　　　　　 2.2　　奈米科技的進展　　　　　　　　　　　　　　3.3　　半導體世界　　　　　　　　　　　　　　　　6eferences 8二章　　理論動機 .1　　矽鍺原子模型　　　　　　　　　　　　　　 10.2　　應變效應　　　　　　　　　　　　　　　　 12.3　　異質接面　　　　　　　　　　　　　　　　 13.4　　磊晶科技　　　　　　　　　　　　　　　　 15.5　　應變理論　　　　　　　　　　　　　　　　 19.6　　散射機制　　　　　　　　　　　　　　　　 26eferences 　　　　　　　28三章　　樣品結構及製作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.1　　樣品磊晶結構　　　　　　　　　　　　　　 30.2　　實驗製程　　　　　　　　　　　　　　　　 33.3　　蝕刻時間比較　　　　　　　　　　　　　　 37.4　　製作電極金屬接點　　　　　　　　　　　　 38eferences 40四章　　實驗量測　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.1　　載子傳輸理論假設　　　　　　　　　　　　 42.2　　電性量測　　　　　　　　　　　　　　　　 44.3　　低溫電性量測　　　　　　　　　　　　　　 46.4　　光激發電性量測　　　　　　　　　　　　　 47eferences 54五章　　結論及未來工作.1　　結論　　　　　　　　　　　　　　　　　　 56.2　　未來工作　　　　　　　　　　　　　　　　 57錄—矽鍺相關參數　　　　　　　　　　　　　　　581797274 bytesapplication/pdfen-US矽鍺雙層皺褶電性量測SiGeBi-layerwrinkleelectrical propertiesthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/188050/1/ntu-98-J96921006-1.pdf