Abstract
在整合具不同元件功能特性的趨勢下, 如何使不同材料結合已成一個重要 課題。在本論文中, 我們將對異類薄膜放置在另一新基底上的研究做一回 顧。在我們實驗裡, 我們主要針對砷化鎵與矽的結合系統。但在實際的應 用上則不受任何材料的限制。在將薄膜分離的方法上, 我們一方面以傳統 的薄膜分離法(epitaxy lift off)完成將砷化鎵薄膜的分離並轉移至矽晶 上; 另一方法我們則發展出以蓋玻片做承接物, 光阻作為保護層的基底蝕 刻法 (back etch)。基底蝕刻法不僅能與薄膜分離法達到同樣的效果, 而 且具有操作簡便及可程序性完成的優點。尤其對大面積薄膜的剝離並無限 制。為了檢測薄膜分離前後的品質差異, 我們對薄膜分離前後做了光激輝 光光譜 (photoluminescence, PL)的量測。由寬高的數據顯示(Full width at half maximum,FWHM), 薄膜分離前後的材料品質並不會受損, 因此可用來作一些光電積體元件(OEIC), 薄膜電晶體(Thin film tranistor, TFT)等應用。此外我們也量測在不同溫度下能階間隙的變化 情形, 其中量測值和理論值的差異可能是由樣品基座的傳溫誤差和雷射光 源直接照射樣品表面造成局部的變化而影響了能階間隙的值。另外我們也 量測了各樣品在同一溫度下的能階間隙的差值, 由於這時去除了溫度的因 素, 所以能階間隙的差異應來自於應力的因素。亦及我們可藉由一系列薄 膜分離前後的能階間隙變化來探討薄膜分離後受到來自新基底傳來的應力 的情況。我們所發展的基底蝕刻法, 具有簡易操作的特性, 因此很適合做 後續研究的工具。例如我們現在正嘗試在薄膜轉移至新基底後,重新做磊 晶成長(MBE regrowth), 觀察在有一薄膜緩衝層下成長出來的磊晶層的品 質如何。此外還有以砷化鎵薄膜放置在 sapphire上來作 time resolved pump-probe 的量測。