張正陽

隨著光電產業的的發展，當效能到一定瓶頸時，鈍化層的出現讓光電元件效能大幅提升，但金屬和半導體間並沒有鈍化層的存在，便有研究團隊研究出用局部開孔的方式完成鈍化，但開孔處會導致嚴重的載子復合，於是鈍化接觸的技術便應運而生。薄膜是鈍化接觸的關鍵，而當單層鈍化接觸薄膜研發到一定水準時，單層的結構已無法滿足元件的需求，於是複合結構的鈍化接觸薄膜便被提出，複合式的鈍化接觸薄膜可以比單層鈍化接觸有著更好的鈍化效果，故本研究將其應用到光偵測器，並研究其元件特性。 本研究選擇使用濕式化學氧化法的方式製備氧化矽薄膜，以調整不同參數條件，找出緻密度最高及較低漏電流的氧化矽薄膜。接著再將氮化矽薄膜覆蓋於氧化矽之上以達到複合鈍化接觸之效果。再經過快速熱退火的處理，發現在500°c時，複合薄膜的鈍化效果最好，有著最高的生命週期1021.25μs、iVoc為652.4mV，而為了提升載子傳輸的效果且氮化矽有著較高的介電係數，便嘗試降低氮化矽薄膜的厚度，形成超薄型複合鈍化接觸薄膜。 最後將上述鈍化接觸薄膜應用於光偵測器元件中，再覆蓋上透明導電薄膜氧化銦錫提升響應度。而研究結果發現應用氧化矽1.5nm、氮化矽厚度為1.7nm所製成的複合鈍化接觸時，元件有著最佳的鈍化效果，光偵測器的暗電流可以從4.36x10-7A降低至8.25x10-9A，在850nm波長的雷射光源下，光響應度也具有0.582A/W的水準。