Abstract
自從多孔矽的發光現象被發現以來,吸引大量研究者投身於此種物質的研究,這包括了在形成機制上做更深入探討以及將其付諸應用,例如光激光元件的製造.多孔矽隨著其微結構尺寸的縮小會造成導電度隨之下降,若用導電性良好的液體與多孔矽作溼性接觸則有助於提昇多孔矽的發光效率.在本篇論文中嘗試利用不同於傳統的藉由改變HF濃度或蝕刻電流(或電壓)大小以及塊材矽的摻雜濃度等方式對多孔細結構作控制,而是另外再增添一種調製的控制變數;這種方式是讓陽極蝕刻電流從零電流線性上升到某固定電流大小如此週而復始循環交替變化,藉由改變信號頻率即改變電流上升速率;如此便能維持相同的平均電流密度.實驗結果顯示隨著信號頻率的改變多孔矽晶粒的大小也會跟著改變,但孔隙度顯示並無明顯變化.另外,本研究所製備的材料為 p+ type基板,這主要是因其具有高導電度,因此在當運用其所蝕刻成的多孔矽作發光元件時,能有較佳的載子注入能力而提昇發光效率. 實驗結果顯示當在較高HF濃度下,當我們變化製備頻率時有較明顯的尺寸改變,從其結構型態來說較低至備頻率會得到較為細長柱狀結構,而製備頻率高時會得到較大的球粒狀結構.而在較淡的HF溶液下,當製備頻率高時會得到明顯開岔的樹枝狀結構,頻率低時開岔情形將較不明顯.至於在光激光量測時,已在較淡HF溶液所製出的試片組當中可發出肉眼所見約呈橘紅色的PL發生.其它方面較奇特之處為試片在相當低的製備頻率時將使試片表面出現鮮明的亮彩,從TEM照片看來有可能是因為多孔矽內部有層狀結構出現,故而有如光柵一般出現濾光的特性.