矽鍺半導體材料與鈷矽鍺化合物間相平衡與擴散之探討

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Title:	矽鍺半導體材料與鈷矽鍺化合物間相平衡與擴散之探討
Authors:	石東益;Dong-Yi Che
Contributors:	化學工程與材料工程研究所
Keywords:	鈷矽鍺擴散;鈷矽鍺相平衡;鈷矽鍺半導體;Co-Si-Ge phase diagram;Co-Si-Ge semiconductor;Co-Si-Ge diffusion
Date:	2000-07-05
Issue Date:	2009-09-21 12:18:13 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	本論文第一部份以實驗測定矽鍺鈷系統在700oC與950℃之三元平衡相圖。此部份的研究中，本論文利用粉末X光繞射(XRD)、電子微探儀(EPMA)及金相觀察等分析方法來測定700oC與950℃矽鍺鈷三元相圖。實驗中發現到矽鍺相在合金製造過程中有嚴重的偏析現象，以致於矽鍺相很難達成組成均勻。此一相圖與SiGe半導體相關之部份簡述如下:在700℃下，CoSi2與Si1-xGex相平衡之x值為0.78，在950℃下，CoSi2與Si1-xGex相平衡之x值為0.65。此外，於700℃與950℃也決定出固溶液Co(Si1-yGey)的穩定組成範圍為0≦y≦0.71。藉由本論文所決定之相圖可完整地解釋文獻中Co/Si1-xGex界面反應時所發生的現象。除此之外，我們也利用感應偶合電漿來測定矽鍺中Co之溶解量。此外本論文亦測定Co-CoSi-CoGe三角形區域之相圖，在加上Si-Ge-CoSi-CoGe梯形區域之相圖，可完整地建立950℃矽鍺鈷三元平衡相圖。論文中並以本實驗所決定出的相圖與文獻做比對，討論其中的差異。本研究之第二部份是對矽鍺鈷三元系內之擴散行為作一初步探討。本論文決定出CoSi2/Ge與CoSi/Ge 在950℃下的擴散路徑，所得的結果為950℃下CoSi2與Si1-xGex相平衡之x值為0.65。此結果於相圖所得的結果相同。此外，本論文亦做了以下之交互擴散實驗 : (1)700℃下Co/Ge之交互擴散。(2)700℃下Co/Si之交互擴散。(3)750℃下Co/CoGe之交互擴散。(4)750℃下Co/CoGe2之交互擴散。(5)900℃下Si/CoGe之交互擴散。
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