Abstract
光電系統(optoelectronic system)已被廣泛地應用於各式前瞻技術當中 ，包括目前倍受重視的低耗能照明設備與發電裝置，如白光發光二極體(light emitting diode, LED)及太陽能電池(solar cell)，以及平面顯示器與無線通訊技術等。這些光電系統中包含了大量的異質材料相接界面，包括各式功能性元件中的薄膜異質界面，以及構裝模組中的塊材接點。這些異質界面的穩定性直接決定了光電產品的功能性以及可靠度。適度的界面反應(interfacial reaction)可產生良好的歐姆接觸(Ohmic contact)於元件，以及可靠的電子接點於構裝模組中；而過度的反應則會造成元件失效以及接點破壞。因此，開發新穎光電材料與製程時，必須對系統中的薄膜與塊材界面反應有所了解。本研究探討的範圍涵蓋光電產品中重要的材料系統與其界面行為，包括光電元件中的薄膜界面：氮化銦鎵(InxGa1-xN)對鎳薄膜之反應、與釩/鋁/銀(V/Al/Ag)薄膜對負型氮化鎵(n-GaN)之歐姆接觸，以及光電構裝中之塊材界面：錫銦無鉛銲料(Pb-free solder)與銅、鎳界面之反應與電遷移效應(electromigration effect)、以及純錫厚膜之錫鬚(Sn whisker)生長。運用各式形態(morphology)、組成與結構之材料分析技術，配合材料相平衡與輸送的知識，對這些異質界面的相變化與形態發展進行討論，並提出反應的機制。此外，本研究同時以實驗方法測定錫-銦-銅三元系統之液相線投影圖(liquidus projection)，與250度等溫橫截面圖(isothermal section)，以補充文獻上之不足。