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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 李嗣涔(Si-Chen Lee) | |
| dc.contributor.author | Bo-Ying Chen | en |
| dc.contributor.author | 陳柏穎 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2022-11-23T09:25:50Z | - |
| dc.date.available | 2023-07-09 | |
| dc.date.available | 2022-11-23T09:25:50Z | - |
| dc.date.copyright | 2021-07-20 | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.date.submitted | 2021-07-12 | |
| dc.identifier.citation | [1] Novoselov, K. S., Geim, A. K., Morozov, S. V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S. V., ... Firsov, A. A. “Electric field effect in atomically thin carbon films”. Science, 306 (5696), 666-669. (2004). [2] Choi, W., Lahiri, I., Seelaboyina, R., Kang, Y. S. “Synthesis of graphene and its applications: a review”. Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 35 (1), 52-71. (2010). [3] Kim, K. S., Zhao, Y., Jang, H., Lee, S. Y., Kim, J. M., Kim, K. S., ... Hong, B. H. “Large-scale pattern growth of graphene films for stretchable transparent elec-trodes”. Nature, 457 (7230), 706. (2009). [4] Schwierz, F. “Graphene transistors”. Nature nanotechnology, 5 (7), 487, (2010). [5] Mak, K. F., Lee, C., Hone, J., Shan, J., Heinz, T. F. “Atomically thin MoS2: a new direct-gap semiconductor”. Physical review letters, 105 (13), 136805. (2010). 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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/80095 | - |
| dc.description.abstract | 本篇論文我們有兩個主軸，第一個主軸是透過射頻濺鍍，預鍍的過渡金屬經過硫化系統製備成二硫化鉬基板並利用電子束蒸鍍系統在二硫化鉬基板蒸鍍銅薄膜，藉由熱退火以和改變基板成長溫度以及在二硫化鉬基板鍍上一層金薄膜作為中介層等方法，期望可以透過二硫化鉬基板得到較大粒徑且導電連續的銅薄膜。且同時透過原子力顯微鏡、X光繞射分析儀、四點探針量測等分析工具，從原子力顯微鏡的表面分析中能觀察到銅薄膜是大面積且均勻的堆疊成長在二硫化鉬基板的表面，從X光繞射分析儀判斷銅在二硫化鉬基板的表面之結晶品質，藉由四點探針量測算出銅薄膜片電阻來判斷銅薄膜成長在二硫化鉬基板表面的導電性，銅薄膜的片電阻與理論值並不一致，我們推斷可能是我們選擇的二硫化鉬基板其表面粗糙度以及薄膜連續性間接影響銅薄膜的成長。因此，我們延伸出第二個主軸，第二個主軸我們則是透過原子層沉積法沉積三氧化鉬在藍寶石基板表面，並經過硫化系統製備出二硫化鉬基板，透過原子力顯微鏡分析發現利用原子層沉積法製備出的二硫化鉬基板具有較平整且連續的表面，同時我們也加入其他常用基板進行比較，與第一個主軸相同，利用電子束蒸鍍系統使用一樣的蒸鍍條件在不同基板蒸鍍銅薄膜，期望能得到接近銅薄膜理論值的電阻率，最後我們於室溫條件下鍍20 nm的銅薄膜於原子層沉積法製備出的二硫化鉬基板獲得較接近理論值的薄膜電阻，其數值為4.75 Ω /□ 。由於半導體元件尺寸的縮小，IC製程裡阻障層的選擇成為半導體製程中關鍵的一環，因此本論文於二硫化鉬表面上以凡德瓦磊晶機制成長銅薄膜，成功以2D-3D的方式結構堆疊，驗證了這種生長機制下晶格常數匹配不是成長時優先考慮的重點，期望未來能在導線中加入此應用。 | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2022-11-23T09:25:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 U0001-0907202100523600.pdf: 6550712 bytes, checksum: 0b373845296698deeb8f02022f20c935 (MD5) Previous issue date: 2021 | en |
| dc.description.tableofcontents | 致謝 i 摘要 ii Abstract iii 目錄 v 圖目錄 viii 表目錄 xii 第一章 緒論 1 1-1 二硫化鉬的晶體結構與基本特性 2 1-1-1 二硫化鉬的晶體結構 2 1-1-2 二硫化鉬的拉曼光譜分析 4 1-1-3 二硫化鉬之光激發螢光光譜分析 5 1-1-4 二硫化鉬的製備方式 7 1-2 金的晶體結構與基本特性 9 1-2-1 金的晶體結構 9 1-2-2 金的X射線繞射分析 11 1-3 銅的晶體結構與基本特性 13 1-3-1 銅的晶體結構 13 1-3-2 銅的X射線繞射分析 13 第二章 實驗儀器與方法 15 2-1 材料成長系統 15 2-1-1 射頻濺鍍系統 15 2-1-2 原子層沉積系統 19 2-1-3 低壓硫化系統 20 2-1-4 電子束蒸鍍系統 22 2-2 材料分析儀器 24 2-2-1 高解析共軛焦拉曼光譜儀 24 2-2-2 原子力顯微鏡 27 2-2-3 X射線繞射分析儀 28 2-2-4 穿透式電子顯微鏡 30 2-2-5 薄膜電阻四點探針量測 32 2-3 半導體製程設備及分析儀器 35 2-3-1 電子槍蒸鍍系統 35 2-3-2 元件三端點量測系統 36 第三章 以射頻濺鍍經硫化系統製備之二硫化鉬基板成長銅薄膜之表面分析及導電特性 38 3-1 射頻濺鍍法製備二硫化鉬薄膜 38 3-1-1 三層二硫化鉬薄膜製備 38 3-2 電子束蒸鍍系統成長銅薄膜之分析與比較 42 3-2-1 銅薄膜的製備 42 3-2-2 於二硫化鉬基板成長銅薄膜之表面分析與薄膜電阻 43 3-2-3 於二硫化鉬基板成長銅薄膜之晶體結晶特性分析 45 3-2-4 於二硫化鉬基板成長銅薄膜經不同溫度熱退火處理之表面分析與薄膜電阻 46 3-2-5 於二硫化鉬基板成長銅薄膜經不同溫度熱退火處理之晶體結晶 特性分析 48 3-2-6 於不同基板溫度成長銅薄膜之表面分析與薄膜電阻 49 3-2-7 於不同基板溫度成長銅薄膜之晶體結晶特性分析 51 3-3 以低鍍率於不同基板溫度成長銅薄膜之分析與比較 52 3-3-1 於不同基板溫度成長銅薄膜之表面分析與薄膜電阻分析與比較 53 3-3-2 於不同基板溫度成長銅薄膜之晶體結晶特性分析與比較 55 3-3-3 TLM模型量測薄膜電阻 57 3-4 以金薄膜作為中介層於二硫化鉬表面成長銅薄膜之分析與比較 62 3-4-1 金薄膜的製備 62 3-4-2 於不同厚度之金薄膜成長銅薄膜之表面分析與薄膜電阻分析與比較 63 3-4-3 於不同厚度之單晶金薄膜成長銅薄膜之晶體結晶特性與分析與比較 65 3-5 結論 67 第四章 以原子層沉積法經硫化系統製備之二硫化鉬基板成長銅薄膜之表面分析及導電特性 70 4-1 原子層沉積法製備二硫化鉬薄膜與表面分析與比較 70 4-1-1 三層二硫化鉬的製備與表面分析與比較 70 4-2 電子束蒸鍍系統成長銅薄膜於不同基板之分析與比較 73 4-2-1 於不同基板成長銅薄膜之表面分析及電性分析與比較 73 4-2-2 於不同基板成長銅薄膜之晶體結晶特性與分析 75 4-3 電子束蒸鍍系統成長銅薄膜於不同基板溫度之分析與比較 76 4-3-1 於不同基板溫度成長銅薄膜之表面分析及電性分析與比較 77 4-3-2 於不同基板溫度成長銅薄膜之晶體結晶特性與分析 82 4-3-3 於不同基板溫度成長銅薄膜之顯微晶體結構之分析與比較 85 4-4 結論 88 第五章 總結 90 參考文獻 95 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 二維材料 | zh_TW |
| dc.subject | 異質結構 | zh_TW |
| dc.subject | 凡德瓦磊晶 | zh_TW |
| dc.subject | 單晶銅薄膜 | zh_TW |
| dc.subject | 銅導線 | zh_TW |
| dc.subject | Van der Waals epitaxy | en |
| dc.subject | Single crystal copper films | en |
| dc.subject | 2D materials | en |
| dc.subject | Copper wires | en |
| dc.subject | Heterostructures | en |
| dc.title | 銅薄膜於二硫化鉬之表面之凡德瓦磊晶及其導電特性 | zh_TW |
| dc.title | The Van der Waals Epitaxy of Cooper Films on Molybdenum Disulfide Surfaces and Its Conductivity | en |
| dc.date.schoolyear | 109-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.coadvisor | 林時彥(Shih-Yen Lin) | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 陳祺(Hsin-Tsai Liu),吳肇欣(Chih-Yang Tseng) | |
| dc.subject.keyword | 銅導線,異質結構,凡德瓦磊晶,單晶銅薄膜,二維材料, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Copper wires,Heterostructures,Van der Waals epitaxy,Single crystal copper films,2D materials, | en |
| dc.relation.page | 98 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU202101359 | |
| dc.rights.note | 同意授權(全球公開) | |
| dc.date.accepted | 2021-07-12 | |
| dc.contributor.author-college | 電機資訊學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 光電工程學研究所 | zh_TW |
| dc.date.embargo-lift | 2023-07-09 | - |
| 顯示於系所單位： | 光電工程學研究所 | |
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