Abstract
SOI 擁有著許多的優點, 具有相當的潛力為下一代 ULSI 元件之基板,特別是當其成本能進一步調降時, 本計畫的目的即是欲透過一個新的構想來製造出價格便宜的SOI基板。 這個構想一開始先在矽晶片上長出多孔矽 (Porous Silicon), 接著以電化學陽極氧化的方式, 藉著多孔矽本身的特性在其底部形成氧化層而留下表面一層單晶的矽。 利用此表層單晶多孔矽為基材來磊晶, 當透過適當的磊晶成長及退火處理, 得到品質較好的整片單晶 (Full Wafer), 而其底部已有一層平整的氧化層, 即得到 SOI 結構。 或者將已具有底部氧化層之多孔矽晶片置於高溫爐中加熱, 使其結構重整而緻密, 亦可得到 SOI 基板。此實驗首先必須長出一層品質好的多孔矽, 例如可任意的控制多孔矽的厚度, 平整度以及孔隙度 (Porosity)。接著就是要控制好氧化層的成長, 必須要能將氧化層集中成長於多孔隙的底部, 留下表面一層平整單晶結構的多孔矽; 此時底部氧化層的厚度, 均勻度, 品質, 以及表層的多孔矽厚度及品質是實驗時考慮的重點。 本計畫已成功地控制上述各重點之條件與方法。另一方面, 我們知道多孔矽在發光上有所應用, 因此我們希望能清楚地了解電激發光 (Electro-Luminescent) 的原理, 以進一步增加電激光效率。 同樣如, 應用上述在多孔矽的底部形成一層氧化層的技術於電性量測上, 可有效地減低流過矽基版的漏電流, 使得電流只流經多孔矽本身, 如此可減輕矽基材的干擾, 而得到多孔矽的電氣特性。 這是本計劃之衍生優點,值得更深入探討。