對金屬和非晶矽接觸及非晶矽內狀態密度的探討

Abstract

利用本研究群自行設計裝置的電漿輔助化學氣相沈積系統，成功的成長含氫非晶矽材 料，並對它的材料特性，諸如能隙，亮╱暗電子傳導率，FTIR特性，光吸收係數等作 探討，而以 150度低溫成長的非晶矽有高於 5個order 的亮╱暗電子傳導率比，在FT IR的strenching及wagging 擺動模式(vibrational mode)有明顯吸收，以 150度非晶 矽的蕭特基(Schottky)型影像感測器(image sensor)有高於4 個 order亮╱暗電流比 ，較之傳統 250度高溫，是我們最大的不同和改進。 經由實驗，完成不同金屬對未摻雜及摻雜的含氫非晶矽薄膜接觸形成了蕭特基二極體 或似歐姆及歐姆接觸，對描述此一蕭特基能障的特性諸如：理想因了、接觸電阻、能 障高度等加以計算，而且利用及比較三個不同的測量方法來計算此藉特基能障高度， 由結果知道電流－溫度(J-T) 法較適用於計算金屬和非晶矽薄膜接觸的蕭特基能障令 外對能障高度及接觸電阻(contact resistance)與金屬功函數的關係加以計算及討論 ，結果得知存在金屬和非晶矽的表面能態(surface states)可以降低。 再者以前項實驗中的蕭特基二極體，測量其電容電壓及空間電荷限制電流(SCLC)的特 性來計算及預測在非晶矽材料內能態密度(density of states) 的分佈，得到結果並 且與DLTS和FE方法的結果加以比較。