鍺量子點元件之研製與物理分析---子計畫二:鍺量子點紅外線光偵測器及發光/雷射二極體之研製(I); Fabrication and Characterization of Ge Quantum Dot Infrared Photodetectors and Light-Emitting/Laser Diodes(I)

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題名:	鍺量子點元件之研製與物理分析---子計畫二:鍺量子點紅外線光偵測器及發光/雷射二極體之研製(I);Fabrication and Characterization of Ge Quantum Dot Infrared Photodetectors and Light-Emitting/Laser Diodes(I)
作者:	洪志旺
貢獻者:	電機工程系
關鍵詞:	選擇性氧化;鍺量子點;光偵測器;發光二極體;雷射二極體;材料科技;物理類;光電工程
日期:	2005-07-01
上傳時間:	2010-11-30 17:03:33 (UTC+8)
出版者:	行政院國家科學委員會
摘要:	本三年期研究計畫的主要目標是以傳統成熟的矽製程設備，利用選擇性氧化技術分別把多週期的複晶矽/矽鍺疊層及非晶矽/矽鍺疊層氧化形成奈米高密度鍺量子點，進而研製鍺量子點紅外線光偵測器及發光/雷射二極體及探討其物理機制，以建立往後持續探討量子編碼與計算所需的單光子發射器及偵測器的基本技術，且由於波長範圍合適，這些光電元件亦可應用在光纖通訊系統上。我們擬利用矽鍺合金中的矽與鍺在高溫氧化環境中氧化速率的不同，鍺原子會自氧化物釋放出來並埋藏在氧化物與矽鍺合金之介面的特性，來製造奈米尺寸的鍺量子點，而如此形成的鍺量子點尺寸大小決定於鍺原子的釋放與彼此間的聚集。這種穩定 bottom-up 奈米鍺量子點製程除了與成熟的矽製程相容且易於整合之外，與一般利用超高解析電子束微影技術、有機金屬化學氣相沉積系統或分子束磊晶系統等製程比較，具有著低成本與再現性高等優點。在第一年計畫中我們將建立最佳穩定成長高密度鍺量子點的製程條件並量測及分析其材料、物理及光電特性。在第二年中我們將據以製作PIN 結構的垂直式與平面式鍺量子點紅外線光偵測器，並探討與分析此光偵測器的直流光電特性、響應度及暫態響應等。第三年我們將製作PIN 結構之鍺量子點發光二極體及試製垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)，且量測及分析相關的光電特性。希冀藉此計畫能在這些光電元件之研製方面有所突破，發揮此類光電元件的特別優點，而在元件技術已進入奈米的時代仍能持續拓展矽製程的應用領域。再者，本子計畫二與子計畫一在鍺量子點的製作與元件製程及相關特性的量測與分析方面能互相支援、交換經驗與心得，而且本子計畫二與子計畫一的實驗結果能與子計畫三的理論模擬與分析相互印證。這對本子計畫的進行及元件物理機制的探討均有非常大的助益。研究期間：9308 ~ 9407
關聯:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
顯示於類別:	[電機工程學系] 研究計畫

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