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博碩士論文 etd-0629105-165122 詳細資訊
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論文名稱
Title
藉由非接觸式電場及光調制反射光譜探討氮化鎵表面能帶的彎曲現象
Determining band bending of GaN by using contactless Electroreflectance spectroscopy
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
60
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2005-06-27
繳交日期
Date of Submission
2005-06-29
關鍵字
Keywords
氮化鎵、非接觸式電場調制反射光譜、光調制反射光譜
CER, PR, GaN
統計
Statistics
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中文摘要
有鑑於現今判定GaN的表面為Ga-或是N-face terminate的實驗方法,本文旨在提供另一種實驗方法來判定GaN的表面為何,因此,文中敘述為利用CER(Contactless Electroreflectance)的實驗技術,來判定GaN的表面為何,為現今的實驗技術提供一個新的判定方式。除此之外,本文尚有敘述利用PR(Photoreflectance)的實驗方法來做為檢測CER之實驗圖形結果,以期做出較為正確且客觀的判斷。
Abstract
Using contactless Electroreflectance spectroscopy to determine the face terminate of GaN.
目次 Table of Contents
第一章 導論.................................1
一、實驗源起....................................1
二、調制光譜學介紹...............................2
三、調制方法分類.................................3
第二章 調制光譜的光學性質...................5
一、調制光譜學的機制..............................5
二、電子躍遷理論.................................7
三、介電函數和反射率的關係.........................9
四、低電場調制..................................15
第三章 樣品材料特性分析....................18
一、GaN樣品的表面電場分佈情形......................18
二、壓電極化向量(Ppe)及自發極化向量(Psp)的產生機制......24
三、表面電場(Fd)的產生機制........................26
第四章 實驗設計與操作......................32
一、實驗樣品介紹................................32
二、實驗架構與調制原理...........................34
三、實驗相位分析................................39

第五章 實驗結果分析及討論..................43
一、實驗圖形分析................................43
二、實驗數據分析................................46
三、實驗結果討論................................49
第六章 結論..............................51
參考資料...................................52


圖表目錄
圖2.1 在空氣與材料介面處入射波、透射波及反射波的示意圖.10
圖3.1 GaN樣品表面構造圖.........................21
圖3.2 c/a=1.633時之GaN結構示意圖.................21
圖3.3 c/a=1.6259時之GaN結構示意圖...............22
圖3.4  GaN立體結構示意圖........................23
圖3.5 樣品之Psp & Fp的方向示意圖..................25
圖3.6 半導體能帶圖.............................26
圖3.7  n-type樣品的電子流向示意圖.................28
圖3.8  p-type樣品的電洞流向示意圖.................28
圖3.9  n-type & p-type比較示意圖..................29
圖4.1 樣品結構圖..............................33
圖4.2 CER實驗架設圖............................36
圖4.3 PR實驗裝置圖............................38
圖4.4 n-type樣品外加電壓 Vac時...................39
圖4.5 p-type樣品外加電壓 Vac時...................40
圖4.6 n-type照光時對能帶的影響圖..................40
圖4.7 p-type照光時對能帶的影響圖..................40圖4.8 相位示意比較圖...........................41
圖5.1 CER實驗的n-type & p-type相位比較圖............43
圖5.2 PR實驗的n-type & p-type相位比較圖............44
圖5.3 CER & PR實驗圖形比較.......................45
表5-1 GaN樣品之E值............................46
圖5.4 n-N1樣品於CER實驗最適曲線..................47
圖5.5 n-N2樣品於CER實驗最適曲線..................47
圖5.6 n-Ga樣品於CER實驗最適曲線..................48
圖5.7 p-N樣品於CER實驗最適曲線...................48
圖5.8 n-N1樣品於CER實驗最適曲線..................50
圖5.9 n-N2樣品於CER實驗最適曲線..................50
圖5.10 n-Ga樣品於CER實驗最適曲線..................51
圖5.11 p-N樣品於CER實驗最適曲線...................51
參考文獻 References
1. B. Daudin, J. L. Rouviére, and M. Arley, Appl. Phys. Lett. 69, 2480 (1996).
2. Uwe Karrer, Oliver Ambacher, and Martin Stuzmann, Appl. Phys. Lett. 77,2012(2000)
3. A. Kazimirov, G. Scherb, J. Zegenhagen, T. –L. Lee, M. J. Bedzyk, M. K. Kelly, H. Angerer, and O.Ambacher, J. Appl. Phys. 84, 1703 (1998).
4. J. L. Weyher, S. Müller, I. Grzegory, and S. Porowski, J. Cryst. Growth 182, 17 (1997).
5. R. Dimitrov ,O. Ambacher and M. Stutzmann, J. Appl. Phys. 87,3375(2000)
6. X. Yin and Fred H. Pollak, Appl. Phys. Lett. 59,2305(1991)
7. X. Yin, Xinxin Guo, and Fred H. Pollak, Appl. Phys. Lett. 60,1336(1992)
8. M. Cardona, in Modulation Spectroscopy (Academic, New York, 1969).
9. D. E. Aspnes, in Handbook on Semiconductors, edited by M. Balkanski (North-Holland, New York, 1980), Vol.2, p. 109.
10. F. H. Pollak, in Handbook on Semiconductors, edited by M. Balkanski (North-Holland, New York, 1994).
11. H. Shen and M. Dutta, J. Appl. Phys. 78, 2151 (1995).
12. See, for example, R. N. Bhattacharya, H. Shen, P. Parayanthal, and F. H. Pollak, Phys. Rev. B 37, 4004 (1988).
13. C. Hamaguchi, Basic Semiconductor Physics (Springer, Berlin, 2001)
14. B. O. Seraphin and N. Bottka, Phys. Rev, 145, 628 (1966).
15. P.Y. Yu and M. Cardona, Fundamentals of Semiconductors:Physics and Materials Properties(New York,1996,springer)
16. S. M. Sze, Semiconductor devices, physics and technology (Wiley, New York, 2002).
17. T.W. Kim and D.U. Lee, J Appl. Phys. 96,7118(2004)
18.A. Kazimirov, G. Scherb, and J. Zegenhagen, J. Appl. Phys. 84,1703(1998)
19.B. Daudin, J. L. Rouviere,and M. Arlery, Appl. Phys. Lett. 69,2480(1996)
20.Sandip Ghosh, P. Walter, O. Brandy, H. T.Grahn, and K. H. Ploog, Appl. Phys. Lett. 80,413(2001)
21.Fabio Bernardini and Vincenzo Fiorentini, Phys. Rev. B, 57,57(1998)
22.Yun-Li Li, J. W. Graff, E. L. Waldron, Th. Gessmann, and E. F. Schubert, Phys. stat. sol., 188,359(2001)
23. O. Ambacher, J. Smart, J. R. Shealy, N. G. Weimann, K. Chu, M. Murphy, J. Appl. Phys. 85,3222(1999)
24. Charles Kittel, Introduction to Solid State Physics,(7th edition)
25. 半導體元件物理, 李嗣涔等人合著, (1999)
26.Shouvik Datta,Sandip Ghosh, and B. M. Arora, Review of Scientific Instrument 72,177(2001)
27.M. Sumiya and S. Fuke, MRS Internet J. Nitride Semicond. Res.9,1(2004)
28.Y. T. Hou, K. L. Teo, and M. F. Li, Appl. Phys. Lett. 76,1033(2000)
29.Tomasz J. Ochalski, Bernard Gill, and Pieere Lefebvre, Appl. Phys. Lett. 74,3353(1999)
30.Uwe Karrer, Oliver Ambacher, and Martin Stuzmann, Appl. Phys. Lett. 77,2012(2000)
31.S. R. Kurtz, A. A. Allerman, D. D. Koleske, and G. M. Peake, Appl. Phys. Lett. 80,4549(2002)
32.S. R. Kurtz, A. A. Allerman, D. D. Koleske, and G. M. Peake, J. Appl. Phys. 95,4905(2004)
33.W. Shan, B. D. Little, and J. J. Song, Appl. Phys. Lett. 69,3315(1996)
34.W. Shan, T. J. Schmidt, X. H. Yang, S. J. Hwang, and J. J. Song, Appl. Phys. Lett. 66,985(1994)
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