博碩士論文 992202009 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:24 、訪客IP:35.171.183.163
姓名 黃家麟(Jia-lin Huang)  查詢紙本館藏   畢業系所 物理學系
論文名稱 研究以雷射進行基板之前置處理來達到控制脈衝雷射沉積的矽鍺量子點的尺寸分布的可行性
(Feasibility study of the control of the size distribution of Ge/Si quantum dots grown with pulsed laser deposition by laser pre-processing of the substrate)
相關論文
★ GW準粒子於Mn3O4和GaN的激發態性質計算★ 混合物種與低溫冷凍原子團簇噴流的發展
★ 以雷射脈衝對磁性薄膜進行超快磁轉化及其動態時間解析★ 以脈衝雷射沈積製造FeBO3薄膜
★ 共焦拉曼與螢光顯微鏡之發展及其在材料診斷上之應用★ 以光激發黑色素來清除細胞環境中之活性氧之探討
★ 發展在電漿波導式雷射電漿波電子加速器中誘發電子注入與X 光產生之技術★ 莫斯堡光譜儀的建造以及其應用到FeCO3薄膜的診斷
★ 發展利用另一道脈衝雷射在脈衝雷射沉 積技術中成長碳薄膜的雷射同步過程進 行碳薄膜晶向之控制★ 以超短脈衝雷射沉積技術製作鍺/矽薄膜之研究
★ 一百兆瓦雷射系統之建造與在結構化電漿波導之應用★ 以基質輔助脈衝雷射蒸鍍法製備聚3-己基噻酚/(6,6)-苯基-C61-丁酸甲酯有機太陽能電池
★ 藥物劑量與復原時間影響光動力療法疫苗之功效的系統性研究★ 光控制實用的材料製程在PEM燃料電池及光電元件上的應用
★ 以脈衝雷射沉積與脈衝雷射退火製造鍺/矽量子點與成長鍺薄膜於單晶矽上並應用於光偵測器的研究★ 以工程技術調控SnSe和CaZn2Sb2熱電材料於廢回收之應用
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 量子點在目前的應用上,已有包括量子電腦、量子點雷射、量子
點太陽能燃料電池等方面的應用。量子點在應用上遇到的問題主要是
在空間和尺寸分布上的控制問題,由於其尺寸分布會對應其相對的螢
光光譜而位置控制也和應用上息息相關,故目前也有眾多方法如電子
束蝕刻、離子束打洞和光學蝕刻等方式研究此問題。
故此篇在探討用雷射光控制矽鍺量子點的方法是否可行,此方法
主要是先利用長脈衝雷射對基板做照射使基板產生週期性的結構,之
後再將矽鍺量子點利用雷射脈衝沉積的方式在此表面結構上沉積,希
望此基板前置處理產生出的表面空間分布,使得量子點的產生侷限在
週期性結構的谷底,進而達到矽鍺量子點在空間上和尺寸分布上的控
制。
本論文內容展示了如何在基板上產生雷射光激發表面週期性結
構,以及其週期和理論運算的對應關係,接著也參考過去論文資料實
際使用雷射脈衝沉積來做矽鍺量子點的成長,最後將兩者過程結合希
望利用基板表面的週期性結構使量子點的成長受到侷限,但最後發現
無論在週期性結構的谷底以及無週期性結構的部分都沒有發現量子點
的存在,或許是因為在基板清潔等部分仍有問題造成量子點的成長不
穩定,此部分的原因目前還有待釐清。
摘要(英) The quantum dots have been widely applied on several region like quantum computer, quantum dots laser, and quantum dot solar cell etc..The most important property of quantum dots for application is that his photoluminescence spectrum is discret and the emission wavelength is corresponded to the quantum dots size.To achieve the control of the size distribution and the position, many methods have been used and investigated like electron beam lithography, ion beam patterning and optical lithography etc..
Here we study the feasibility of the control of the size distribution of quantum dots by laser pre-processing of substrate.In the beginning we use long pulse laser to produce laser-induced periodic surface structure with long pulsed laser.And then the self-assembled Ge/Si quantum dots was grown with pulsed laser deposition on this kind of laser-induced periodic surface structure to achieve the control of the size distribution of Ge/Si quantum dots.For our prediction the Ge/Si quantum dots should be located in the valley of laser-induced periodic surface structure.
In this thesis we show how to produce the laser-induced surface structure on the silicon substrate and also have some comparison of the theoretical calculation and experimental data.The next we grew the Ge/Si quantum dots with pulsed laser deposition with the parameter refered to the past papers.Finally, we combined these two process hope to produced location-confined Ge/Si quantum dots on the laser pre-processing substrate. But we couldn’t find any Ge/Si quantum dots whether in laser-induced periodic surface structure or not.Maybe the reason for this phenomenon is that the unclean silicon substrate caused the unstability of the growth of Ge/Si quantum dots.The actual reason will be claritied in the future.
關鍵字(中) ★ 雷射脈衝沉積
★ 量子點
★ 雷射激發表面週期性結構
關鍵字(英) ★ Pulsed laser deposition
★ Ge/Si quantum dots
★ Laser-induced periodic surface structure
論文目次 目錄
頁次
中文摘要.......................................................................................... i
英文摘要.......................................................................................... iii
謝誌................................................................................................. v
目錄.................................................................................................vii
圖目錄.............................................................................................. ix
表目錄.............................................................................................. xi
一、簡介............................................................................ 1
1.1 量子點應用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 量子點尺寸控制方式. . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 基板前置處理控制方法. . . . . . . . . . . . . . . . . 5
二、基本原理..................................................................... 9
2.1 量子點尺寸特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 量子點的成長模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3 脈衝雷射沉積法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4 雷射激發產生週期性表面結構. . . . . . . . . . . . 11
三、實驗方法與材料..........................................................13
3.1 實驗目標. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 材料準備. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.3 基板清洗步驟. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.4 實驗架設. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5 量測儀器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.6 實驗步驟. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
四、實驗結果.....................................................................21
4.1 基板清潔. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.2 雷射光能量的校正. . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.3 雷射激發產生表面週期性結構. . . . . . . . . . . . 24
4.4 量子點成長. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.5 量子點控制方法研究. . . . . . . . . . . . . . . . . 26
五、討論與總結.................................................................29
參考文獻..........................................................................................31
參考文獻 參考文獻
[1] Jianlin Liu Kang L. Wang and Christopher Chen. Growth of
Ge quantum dots on Si(100)-(2x1) by pulsed laser deposition.
Proceedings of the IEEE, 95(9), September 2007.
[2] I. Kamiya, Ichiro Tanaka, and H.Sakaki. Control of size and
density of self-assembled InAs dots on (001) GaAs and the dot
size dependent capping process. Journal of Crystal Growth,
201/202:1146–1149, 2009.
[3] Y. R. Li, Z. Liang, Y. Zhang, J. Zhu, S. W. Jiang, and X. H. Wei.
Growth modes transition induced by strain relaxation in epitaxial
MgO thin films on SrTiO3. Thin Solid Film, 489:245–250, 2005.
[4] K. Sakamoto, H. Matsuhata, M. O. Tanner, D. Wang, and K. L.
Wang. Alignment of Ge three-dimensional islands on faceted
Si(001) surfaces. Thin Solid Film, 321:55–59, May 1988.
[5] Y. H. Xie, S. B. Samavedam, M. Bulsara, T. A. Langdo, and E. A.
Fitzgerald. Relaxed template for fabricating regularly distributed
quantum dot arrays. Appl. Phys. Lett., 71(24):3567–3568, Dec.
1997.
[6] S. Birudavolu, N. Nuntawong, G. Balakrishnan, Y. C. Xin, and
S. Huang. Selective area growth of InAs quantum dots formed on
a patterned GaAs substrate. Appl. Phys. Lett., 85(12):2337–2339,
September 2004.
[7] Qianghua Xie, Anupam Madhukar, Ping Chen, and Nobuhiko P.
Kobayashi. Vertically self-organized InAs quantum box islands
on GaAs(100). Phys. Rev. Lett., 75:2542–2545, 1995.
[8] Mathieu Helfrich, Bernd Terhalle, Yasin Ekinci, and Daniel M.
Schaadt. Controlling structural properties of positioned quantum
dots. Journal of Crystal Growth, 371(0):39–44, 2013.
[9] S.C. Lee, A. Stintz, and S.R.J. Brueck. Nanoscale limited area
growth of InAs islands on GaAs(001) by molecular beam epitaxy.
Journal of Applied Physics, 91(5):3282–3288, 2002.
[10] Hugh McKay, Paul Rudzinski, Aaron Dehne, and Joanna Mirecki
Millunchick. Focused ion beam modification of surfaces for directed
self-assembly of InAs/GaAs quantum dots. Nanotechnology,
18:1–6, 2007.
[11] S.C. Lee, A. Stintz, and S.R.J. Brueck. Dislocation-free Stranski-
Krastanow growth of Ge on Si(100). Phys. Rev. Lett., 64:1943–
1946, 1990.
指導教授 陳賜原(Szu-yuan Chen) 審核日期 2013-8-29
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明