矽量子點之光電特性研究

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2012

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本實驗之矽量子點以低壓化學沉積氣相系統LPCVD(low pressure chemical vapor deposition)製備,利用調控制SiH2Cl2 及NH3兩種氣體流量成長氮化矽之薄膜,並固定其厚度,再單純通以SiH2Cl2調控沉積時間成長不同大小之三明治結構矽量子點,並由穿透式電子顯微鏡TEM(transmission electron microscopy)影像證實不同沉積時間之下量子點存在於材料中,並後續將材料於1100˚C常壓氮氣下退火2小時。進而利用低略角X光繞射GIXRD (grazing incidence X-Ray diffraction)鑑定材料中退火前後之結晶晶相並利用Scherrer formula推算不同結晶相之平均量子點晶粒大小。再者利用Raman光譜鑑定其退火前後材料中是否有奈米結晶存在。並利用光致螢光光譜PL(photoluminescence)觀測量子點退火前後發光波段及利用Park經驗公式推算可能含有之量子點大小,並利用1931 CIE color space鑑別材料之混和色光。 最後將基板上之量子點材料切割製作成電致螢光EL(electroluminescence) 發光元件並利用積分球量測其退火前後之元件EL光譜圖發光波段及發光強度且亦利用1931 CIE color space鑑別元件所發出之混和色光座標。

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矽量子點, 光致螢光, 電致螢光, 低壓化學氣相沉積, silicon quantum dot, photoluminescence, electroluminescence, LPCVD

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