化學氣相沉積法生長一維三族氮化物(Synthesis of one-dimensional III Nitrides by Chemical Vapor Deposition)
Yi-Wen Peng(彭宜雯)1*, Hue-Min Wu(吳慧敏)1
1Optoelectric Physics, Chinese Culture University, Taipei, Taiwan
* presenting author:彭宜雯, email:A1216328@ulive.pccu.edu.tw
在三、五族半導體中,氮化鎵的能隙(Energy Gap)為3.4eV而氮化鋁則為6.2eV,具有較寬的能隙,以及介於藍光至紫外光之間的發光波段。因此是發光元件理想的材料,而奈米線對小尺度元件的設計,有很好的發展性,是目前受到產業界極大注目的半導體材料。
本研究是利用常壓化學氣相沉積法(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition,APCVD)在高溫爐管內反應。以金屬鎳(Ni)當催化劑,透過氣-液-固(Vapor-Liquid-Solid,VLS) 生長機制分別在藍寶石(Sapphire)基板及矽 (Silicon)基板上成長出一維的氮化鋁 (Aluminium Nitride,AlN)及氮化鎵(Gallium nitride,GaN)奈米線。
在儀器檢測及樣品分析方面,使用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)觀察樣品形貌,X-光繞射儀(X-ray diffraction,XRD)檢測樣品晶格結構,拉曼(Raman)光譜儀分析其組成和結構,光激發螢光頻譜(photoluminescence,PL)分析光學性質。
本研究結果顯示,在掃描式電子顯微鏡下可觀察到有光滑平整的氮化物奈米線;拉曼光譜分別確認氮化鋁及氮化鎵的特徵峰值;光激發螢光頻譜可測出氮化鋁及氮化鎵的峰值。


Keywords: Nanowires, Chemical Vapor Deposition, Vapor -Liquid -Solid, Raman spectroscopy, photoluminescence