多孔質Si電極介面電化學研究

Abstract

Si晶體本身的發光性複合效率偏低,一直是Si 不能用作發光性半導體元件的材料的原因,而 能隙的過小和能帶結構的非直遷性質則是這種 結果的導因.近來,藉由量子結構的載子局限作 用而能夠改造能帶結構的工程科技有很大的進 展,不但Si的能隙可以加大,能帶結構也可以轉 變為直遷性質.光致發光(Photoluminescence)實驗結 果顯示,經過改造後具有量子結構的Si表面可以 發出肉眼可見的光.這種利用電化學陽極化的方法產生的多孔質Si,目前在製作方面已相當成 熟,但是,其物理量測卻有很大爭議.例如,拉曼 實驗結果顯示,相對Si晶體本身,多孔質Si的Shift 差有報告是~ 20□/sup -1/也有報告是~ 1□/sup -1/. 導因對發光結構和其物理還不很清楚,多孔質Si 的高效率發光性複合機制尚無法論定.現在,本 計畫擬進行一系列多孔質Si電極/電解質介面電 化學的實驗,包括激態Cyclicvoltammetry,Mott-schottky 表面電容測量和Fermi-level pinning實驗等,以研究 其能態結構,表面電荷和其他表面能態的情形. 這些結果,將有助於對多孔質Si表面之物質□結 構和能態的認識,並提供其發光機制的線索.