張正陽
陳昇暉

本研究以射頻磁控濺鍍法在矽基板上成長鍺薄膜，並應用其製作光偵測器。鍺的能隙比矽還小，因此其吸收截止波長可達1550 nm以上，而且具有較高載子遷移率，而濺鍍法優勢在於無需使用有毒易爆炸之氣體以及低成本製程，利用濺鍍法成長鍺薄膜及探討薄膜品質，並應用於光偵測器，將收光範圍延伸至近紅外光區。 藉由調變濺鍍功率、正偏壓、氫氣流量，已於600°C時成長500 nm單晶鍺薄膜。於700°C退火後，鍺薄膜(400) XRD搖擺曲線之半高寬從2672 arcsec 降至2180 arcsec，且減少了其壓縮應力。此外加入硼顆粒共濺鍍退火後，可以得到摻雜濃度4.32×1019 cm-3及載子遷移率63.6 cm2/V-s之硼摻雜鍺薄膜。 700°C快速熱退火一分鐘之鍺薄膜光偵測器暗電流密度在-1V時約1.5 mA/cm2，其直徑180μm元件之850 nm波段光響應，在-1 V時為0.1 A/W，在-3 V時為0.2 A/W，在-3 V的1310 nm和1550 nm波段時分別為0.18 mA/W和0.14 mA/W。