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三五族氮化合物半導體薄膜之物理特性研究---子計畫III：三五族氮化合物半導體物理特性以及電性量測分析與研究
(1999)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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交通大學電子物理系
三五族氮化合物半導體薄膜之物理特性研究---子計畫三：三五族氮化合物半導體薄膜之物理特性之研究(I)
(1996)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系
低溫分子束成長砷化鎵/砷化鋁鎵半導體－絕緣體－半導體的傳輸機制研究
(1997)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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交通大學電子物理系
砷化鎵(砷化鋁鎵)具有(1)高的阻抗(2)短的生命期(3)維持高的移動率(4)高的崩潰電壓. 因此是未來超快偵測器, 積體電路絕緣層, 高頻元件緩衝層等的最佳選擇.造成這些特性的原因, Warren 等認為是由於過多的砷沈積造成載子的空乏.而 Look 等認為存在大量的深層能階造成載子的補償效應.究竟是哪一種模型才是正確的,至今未有定論. 而高溫的深層能階, 為何還能維持高的移動率; 目前也難有完滿的解釋. 而發表的論文, 對於成長溫度, 退火與阻抗的關係,跳躍(hopping) 等特性, 屢見相互矛盾之處. 這些問題的產生是(1) 因為對LT的基本物理特性缺乏了解, 因此也無法有效地控制長晶的狀況. (2) LT的阻抗遠高於半絕緣基底的阻抗, 使得LT的分子束磊晶量測分析受到基底的太大影響, 無法正確的量測LT層的特性; 即使最基本的活化能也無定論.我們將針對上述兩點, 設計不同的LT結構, 以自有了分子束磊晶來成長, 並對LT的物理特性做深一層的研究, 了解深層能階的活化能, 濃度, 電流傳輸機制, 與分子束磊晶成長溫度間的關係. 研究的範圍包括分子束磊晶的成長; 樣品的製成; 電流--電壓--溫度的特性分析; 深層能階頻譜分析, 與導納的頻譜分析.
低溫分子束成長砷化鎵負電容研究及交互式光調制反光譜技術及應用
(1999)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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交通大學電子物理系
共振穿隧效應量子井光雙穩態的特性研究
(1996)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系
分子束磊晶在多重量子井的自偶光電效應元件的應用
(1996)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系
分子束磊晶氮化合物與藍色光源的研究
(1995)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系
含N的III-V族化合物在藍光與UV波長之光的科學研究與科技上的應用均具有非常大的潛力. 此種波長的光源,除了在彩色螢光幕的商業應用以外,在海底通信、外太空偵測等更有重大的影響.在基本科學研究方面,此乃是一個新的領域,其具有非常高的挑戰性及學術研究的價值.因此本研究計畫打算用分子束磊晶法(MBE)來從事這方面的研究.我們將從最基本的ECR系統安裝、測試開始與含N之化合物半導體的成長研究、基本物理特性的量測到異質結構的成長 ,再進一步到藍光光源的研製.
應力鬆馳砷化銦量子點應用在光學調控低通濾波器內電容器之研究
(2015)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系（所）
改善基礎研究設施- --X-ray繞射儀
(2009)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系(所)
交通大學的強關聯與量子物質研究群的研究內容為物質中新穎的量子特性與量子行為.這些奇特的物質無法為以知的凝體物理定律所描述,且其數量正與日俱增.我們將研究這些物質在極端條件下的行為,意即其高壓, 高磁場與極低溫效應.在研究的過程中，有關各種相變如何與物質結構互動的知識，是研究上述課題的關鍵。為了這個任務，我們提議建立一個先進的X 光繞射實驗室。應用此科技亦可探測奈米尺度物質的結構與特性.使用這些技術所揭露的量子物質非凡特性,極可能應用於發展中的奈米科技,甚至成為人類未來生活的基石.
斷帶能隙能帶間穿隧物理及元件(I)
(1994)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系
電子與電洞相互作用是凝態物理中重要而基本的物理現象,例如半導體雷射中電子電洞的結合;或是成對的電子電洞激子(Exciton),這方面的研究目的不僅在於對基礎物理特性的了解 ,其成果也有助近來光電元件的發展運用.而要進行這方面的研究,我們必須要有一些具有強的電子-電洞的相互作用的材料.在半導體化合物中;InAs與GaSb的組合具有這種特殊的現象,稱為Type-II斷帶能隙(Broken-gap).由於這種特殊能階排列;電子與電洞同時存在於InAs-GaSb的介面.由於電子最低亞能帶(Subband)與電洞最高亞能帶的能量很接近,而造成強的電子電洞波函數的耦合(Coupling);這種特殊的能階結構是其它三五族化合物(例如GaAs-AlGaAs或InP系統)所沒有的.再加上電子與電洞被局限於二度空間,因此均具有高的移動率.另外一主要的特點是藉著材料結構的改變我們還可以調整電子-電洞作用力的強弱.近年來分子束磊晶法(MBE)成長技術已經證實可以成長這種高品質的薄膜.因此本計畫從如何完成高品質薄膜的製造,探討斷帶能隙特殊的物理現象,包括二度空間電子電洞相互作用對亞能帶結構的改變;電子電洞藕合對穿隧電流的影響,半導體-半金屬轉變;電子電洞波函數混合;和形成電子電洞電漿的可能性等等.進而研究製作新光電元件之可行性.本計畫為一整合性工作;由基礎物理至應用,以發揮整合交大半導體相關研究之效.
深層能階的載子補捉對於光學引發砷化銦量子點內電荷儲存之影響
(2014)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系（所）
砷化銦自聚式量子點內應力鬆弛效應與材料交互混合產生的電性缺陷的影響(I)
(2005)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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交通大學電子物理系
在大都會區網路(MAN)，使用砷化銦量子點或氮化銦砷鎵量子井之1300 奈米波長高調變垂直腔面射型雷射已經吸引相當大的注意在於它有前景的應用。我們已成功製造出1300 奈米波長的氮化銦砷鎵／砷化鎵量子井雷射。然而，這些元件卻遭遇到一連串的不穩定及可靠度低，歸因於晶格不匹配、材料交互混合及第三族元素分離等等的問題。應用於1550 奈米波長雷射的晶格不匹配問題甚至於更加嚴重。目前為止我們尚不能很詳盡的瞭解這些元件特性問題上的效應。為了成長高品質的元件，瞭解這些效應是很重要的。在此計畫中，我們將專注在分子束磊晶成長之自聚式砷化鎵量子點。量子點和砷化鎵位障交面的局部應變會影響量子點構造的電子能帶。在先前的研究中我們發現，當鬆弛發生時，量子點的放射由紅移轉到藍移。藉由建立錯位差排，應變會鬆弛。我們已經很明確的確定在約0.55eV 處的一個缺陷態，它和砷化鎵塊材層的錯位差排有關，然而錯位差排並不會產生藍移，此藍移的詳細源由尚不知。應變鬆弛會影響量子點的性質，諸如材料交互混合、三族原子分離，甚至於改變電子能帶結構。先前的研究中我們發現在量子點上覆蓋砷化銦鎵層，鬆弛可被控制只有在底層之砷化銦／砷化鎵交接面處發生。因此，在接下來的三年計畫，我們打算繼續這個課題探索不同構造，開始研習應變鬆弛。量子點結構上，光性及電性上的應變鬆弛效應，我們可藉由光激發螢光、電容─電壓、深層能階暫暫態及導納分析儀來研究。文獻指出巨觀上錯位產生缺陷諸如在磷化銦／砷化銦鎵系統中的差排在高濃度下不會產生電性上有作用的缺陷。因此，在沒有產生如此多有害的效應下，在磊晶層成長一個較長發射波長且高品質的量子點構造是可能的。擴展這個研究至砷化銦量子點是非常有趣的。因此，在這個計畫中，我們也將研習錯位引發的差排產生在電性上有作用的缺陷的效應。為了要探索成長長發射波長量子點元件的可能性，瞭解錯位缺陷的影響是很重要的。在先前的研究中，我們發現鬆弛感應了兩個主要的缺陷態，一個在砷化鎵頂端約0.55eV，另一個在量子點週遭約0.35eV。我們不知道在0.35eV 陷阱的緣由。既然這個陷阱非常靠近量子點，明顯地可預期它會影響量子點的特質。瞭解它的緣由及它對元件的效應是非常重要的。基於此觀點，我們有強烈的直覺它和鎵的空缺或複合有關。無論如何，為了獲得更確定性的論點，更多的實驗證據是需要的，在此計畫中，我們也將研究此缺陷的緣由。
砷化銦自聚式量子點內應力鬆弛效應與材料交互混合產生的電性缺陷的影響(II)
(2006)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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交通大學電子物理系
砷化銦自聚式量子點內應力鬆弛效應與材料交互混合產生的電性缺陷的影響(III)
(2007)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系(所)
砷化銦自聚式量子點內點缺陷與電子量子能階之交互作用
(2009)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系(所)
近年來，砷化銦/砷化鎵自聚式成長量子點的技術漸趨成熟，並大量應用在科技上，引起理論及實驗的廣泛研究，尤其在判定量子點電子能帶結構方面，如何經由分析量子點的電子躍遷行為來確認之，是許多團隊目前專注的課題之一。然而，電子躍遷時間太短，加上顯著穿隧效應的影響之下，對實驗量測與分析都是一大挑戰。另一方面，已知改變深層陷阱的周圍環境條件，對其載子激發皆會造成影響，因此文獻提出，可利用具有強侷限波函數的深層陷阱(deep trap)，做為分析電子能帶結構的工具；為了達到此目標，首先此類缺陷需具有高規律性：其電容-時間暫態頻譜必須為指數函數，進而得知正確的載子激發能量數值。過去的幾年中，我們研究過許多缺陷陷阱，已發現一些合適的缺陷，譬如與應力鬆弛所誘發之錯位(misfit)有關聯的電子缺陷，此缺陷固定侷限在特定區域，且其電子激發特性強烈地受環境變因所影響。因此，在此三年提案中，我們計劃深入探索此類缺陷，以應用在建立量子點電子能帶結構方面。第一年，我們將使用分子束磊晶(molecular beam epitaxy, MBE)成長樣品，將一些缺陷能階佈值在量子點內部或是其周圍，首先利用光激螢光技術 (photoluminescence, PL) 與穿透式電子顯微鏡(cross-sectional transmission electron microscopy, TEM)，對樣品進行初步研究；電性量測方面，將結合導納頻譜(admittance spectroscopy)、深層能階展態頻譜(deep-level transient spectroscopy, DLTS)以及電容-時間暫態頻譜(capacitance-time C(t) transience)等分析技術，期望能獲得缺陷與量子點能階，其激發訊號對應溫度之曲線藍圖。除了MBE 磊晶之外，我們也會利用離子佈值後熱退火的方式來製造缺陷；第二年期間，藉由了解缺陷及量子點能階的激發特性，可建立缺陷與量子點能階之間的交互作用模型並規範量子點電特性；至於第三年計畫中，我們則將著重在缺陷對於熱退火之效應。本研究計畫極具前瞻性，且對於基本科學研究及未來科技應用上，皆有相當的成效。
砷化銦自聚式量子點內點缺陷與電子量子能階之交互作用
(2010)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系（所）
近年來，砷化銦/砷化鎵自聚式成長量子點的技術漸趨成熟，並大量應用在科技上，引起理論及實驗的廣泛研究，尤其在判定量子點電子能帶結構方面，如何經由分析量子點的電子躍遷行為來確認之，是許多團隊目前專注的課題之一。然而，電子躍遷時間太短，加上顯著穿隧效應的影響之下，對實驗量測與分析都是一大挑戰。另一方面，已知改變深層陷阱的周圍環境條件，對其載子激發皆會造成影響，因此文獻提出，可利用具有強侷限波函數的深層陷阱(deep trap)，做為分析電子能帶結構的工具；為了達到此目標，首先此類缺陷需具有高規律性：其電容-時間暫態頻譜必須為指數函數，進而得知正確的載子激發能量數值。過去的幾年中，我們研究過許多缺陷陷阱，已發現一些合適的缺陷，譬如與應力鬆弛所誘發之錯位(misfit)有關聯的電子缺陷，此缺陷固定侷限在特定區域，且其電子激發特性強烈地受環境變因所影響。因此，在此三年提案中，我們計劃深入探索此類缺陷，以應用在建立量子點電子能帶結構方面。第一年，我們將使用分子束磊晶(molecular beam epitaxy, MBE)成長樣品，將一些缺陷能階佈值在量子點內部或是其周圍，首先利用光激螢光技術 (photoluminescence, PL) 與穿透式電子顯微鏡(cross-sectional transmission electron microscopy, TEM)，對樣品進行初步研究；電性量測方面，將結合導納頻譜(admittance spectroscopy)、深層能階展態頻譜(deep-level transient spectroscopy, DLTS)以及電容-時間暫態頻譜(capacitance-time C(t) transience)等分析技術，期望能獲得缺陷與量子點能階，其激發訊號對應溫度之曲線藍圖。除了MBE 磊晶之外，我們也會利用離子佈值後熱退火的方式來製造缺陷；第二年期間，藉由了解缺陷及量子點能階的激發特性，可建立缺陷與量子點能階之間的交互作用模型並規範量子點電特性；至於第三年計畫中，我們則將著重在缺陷對於熱退火之效應。本研究計畫極具前瞻性，且對於基本科學研究及未來科技應用上，皆有相當的成效。
砷化銦自聚式量子點內點缺陷與電子量子能階之交互作用
(2008)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系(所)
近年來，砷化銦/砷化鎵自聚式成長量子點的技術漸趨成熟，並大量應用在科技上，引起理論及實驗的廣泛研究，尤其在判定量子點電子能帶結構方面，如何經由分析量子點的電子躍遷行為來確認之，是許多團隊目前專注的課題之一。然而，電子躍遷時間太短，加上顯著穿隧效應的影響之下，對實驗量測與分析都是一大挑戰。另一方面，已知改變深層陷阱的周圍環境條件，對其載子激發皆會造成影響，因此文獻提出，可利用具有強侷限波函數的深層陷阱(deep trap)，做為分析電子能帶結構的工具；為了達到此目標，首先此類缺陷需具有高規律性：其電容-時間暫態頻譜必須為指數函數，進而得知正確的載子激發能量數值。過去的幾年中，我們研究過許多缺陷陷阱，已發現一些合適的缺陷，譬如與應力鬆弛所誘發之錯位(misfit)有關聯的電子缺陷，此缺陷固定侷限在特定區域，且其電子激發特性強烈地受環境變因所影響。因此，在此三年提案中，我們計劃深入探索此類缺陷，以應用在建立量子點電子能帶結構方面。第一年，我們將使用分子束磊晶(molecular beam epitaxy, MBE)成長樣品，將一些缺陷能階佈值在量子點內部或是其周圍，首先利用光激螢光技術 (photoluminescence, PL) 與穿透式電子顯微鏡(cross-sectional transmission electron microscopy, TEM)，對樣品進行初步研究；電性量測方面，將結合導納頻譜(admittance spectroscopy)、深層能階展態頻譜(deep-level transient spectroscopy, DLTS)以及電容-時間暫態頻譜(capacitance-time C(t) transience)等分析技術，期望能獲得缺陷與量子點能階，其激發訊號對應溫度之曲線藍圖。除了MBE 磊晶之外，我們也會利用離子佈值後熱退火的方式來製造缺陷；第二年期間，藉由了解缺陷及量子點能階的激發特性，可建立缺陷與量子點能階之間的交互作用模型並規範量子點電特性；至於第三年計畫中，我們則將著重在缺陷對於熱退火之效應。本研究計畫極具前瞻性，且對於基本科學研究及未來科技應用上，皆有相當的成效。
砷化銦鎵與砷化鎵量子點應變鬆弛的特性研究
(2001)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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國立交通大學電子物理學系
砷化鎵氮/砷化鎵量子井在應變與鬆弛狀態下的電性研究(III)
(2004)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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交通大學電子物理系
砷化鎵氮/砷化鎵量子井在應變與鬆弛狀態下的電性研究(I)
(2002)
陳振芳
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CHEN JENN-FANG
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交通大學電子物理系