Abstract
本實驗乃是利用射頻磁控濺鍍法於矽晶上濺鍍鎳酸鑭薄膜，溫度由常溫至430℃製作薄膜後，利用XRD，TEM及HRTEM分析LNO/Si介面，條件分為(一)常溫濺鍍後經500℃及550℃之高溫快速退火(二)高溫430℃ 直接濺鍍LNO/Si(三)使用離子槍清除矽晶表面後再高溫400 ℃濺鍍LNO/Si。以RFsputter及黃光技巧製作出Al/LNO/nn+Si/In，Al/LNO/pp+Si/In，及LNO/TiN/Ti/nn+Si/In等三種結構，並使用HP4145B及HP4280A作電流-電壓及電容-電壓的量測，並藉此求出LNO與N型及P型矽間的電性關係。結果顯示如下： (一)400℃濺鍍之LNO/Si，可以得到強烈(100)優選方向的LNO薄膜，且於LNO與矽表面間會生成約6nm厚的矽氧化層。 (二)此種矽氧化物在室溫濺鍍及經離子束處理的高溫濺鍍膜中並不會出現。 (三)常溫所鍍的LNO/Si，經500℃ 以上高溫快速退火後，會再度生成矽氧化物層，其厚度與熱處理時的溫度及時間有關，同時 LNO 晶粒的優選取向已生成，經RTA 後會同時成長，甚至成長於矽氧化層中，顯示常溫濺鍍過程中，優選取向特性已形成。 (四)經由離子槍的輔助，LNO可以在矽晶表面生成部份磊晶 (epitexy)結構，且(111)LNO//(111)Si，此時(111)LNO的面間距由理論之2.23A變成2.05A。 (五)經由電流-電壓量測結果顯示，LNO與矽晶皆形成蕭基接面，與N型矽間的能障為0.688eV，與P型矽間的能障則為0.599eV，且LNO的功函數約為4.7eV。 (六)LNO/Si間的矽氧化物的存在與否及厚度大小皆會影響到 LNO/Si接面的能障。 (七)由於LNO 與矽晶間的介面反應，使得電容與電壓的關係並未顯露出理想蕭基二極体的特性。 (八)以RF sputter經300℃濺製的Ti/n-Si可以形成歐米接面特性，且整個LNO/TiN/Ti/nn+-Si/In結構的電阻約為90Ω，造成高電阻的原因可能是各層間的介面電阻稍高及LNO的結晶特性不佳所致。 (九)TiN在本實驗過程中具有阻絕LNO中各離子往內層擴散的作用。