| 專利範圍 |
1.一種可在室溫下操作之多孔矽超晶格結構負微分電阻之
製造方法,包括:(a)一矽基板;(b)蒸鍍一歐姆性接觸金
屬薄膜於上述矽基板之背面上,俾利陽極氧化蝕刻之進行
;(c)利用一陽極氧化蝕刻設備、氫氟酸(HF)混和乙醇(
ethanol)蝕刻溶液、及一呈週期性高、低變化之電流,在
矽基板上表面進行陽極氧化蝕刻,俾得一具有週期性間雜
高孔隙率層及低孔隙率層之多孔矽超晶格結構;(d)於所
得多孔矽超晶格結構之表面蒸鍍另一金屬膜,俾得一多孔
矽超晶格結構負微分電阻元件;利用高孔隙率層及低孔隙
率層所形成週期性準超晶格量子結構,獲得可在室溫下操
作之負微分電阻特性。
2.如申請專利範圍第1項所述之製造方法,其所採用週期
性高、低變化之電流,其週期數係為3-50週期。
3.如申請專利範圍第1項所述之製造方法,其所採用週期
性高、低變化之電流,高電流(JH)係為15-50mA/cm2,低
電流(JL)係為5-25mA/cm2。
4.如申請專利範圍第1項所述之製造方法,其所採用週期
性高、低變化之電流,每週期內高電流時間(tH)係為5s-
25s,低電流時間(tL)係為10s-60s。
5.如申請專利範圍第1項所述之製造方法,其高孔隙率層
及低孔隙率層之孔隙率係分別為70-85%與60-75%。
6.如申請專利範圍第1項所述之製造方法,其所採用氫氟
酸混和乙醇蝕刻溶液,係為49%氫氟酸(HF)混和乙醇(
ethanol, C2H5OH)=1:4-5。圖式簡單說明:第一圖 本
發明製備多孔矽超晶格陽極氧化蝕刻設備之示意圖。第二
圖 本發明孔矽超晶格結構製備過程蝕刻電流密度隨時間
之變化方式。第三圖 本發明實施例所製得多孔矽超晶格
結構之示意圖。第四圖 本發明實施例所製得多孔矽超晶
格結構(10個週期,每週期tH=15s, tL=45s)之SEM照片
。第五圖 本發明實施例所製得多孔矽超晶格結構(10個
週期,每週期tH=15s, tL=45s)之TEM照片。第六圖 本
發明實施例所製得三種多孔矽超晶格之室溫I-V特性圖。
三者皆所採用10週期,每週期之高電流時間皆為15s第七
圖 習見陽極氧化蝕刻方法(即不改變蝕刻電流大小)所得
多孔矽之I-V特性曲線。兩者之總蝕刻時間皆為10min第八
圖 本發明實施例,每週期中低蝕刻電流時間對多孔矽超
晶格結構高峰/谷電流比値(PVCR)値之影響。 |
