結構圖說明:
在p-type矽基板之背面鍍鋁,在上層長一層多孔矽,接著往上分別是 (a) N形非晶矽 10nm (b) 本質非晶矽 23nm (c) n形非晶矽 3nm (d) p形非晶矽 10nm (e) n形非晶矽 10nm (f) 鍍鋁 4nm (g) 鍍銅 10nm
再由銅接碳針通電,經由上層的銅發出光
實驗結果圖
選用多孔矽之原因:
據了解,多孔矽發光時,有時具有分子鍵的發光特性,有時又很難論定它的發光機制,而且矽氫鍵及矽氧鍵在多孔矽裡擔負的是何種功能,許多學者專家其實並不清楚,因此多孔矽的機制仍在研究中;另外,許多人相信多孔矽具有超細微結構,使得能階量子化,進而提升能隙(Energy Gap),引發紅色至橙色的激發光,但是非直接能隙的半導體做成超細微結構,是否就是多孔矽發光的原因,目前也不得而知,唯確的是,矽即為非直接能隙,所以發光效率比不上多孔矽。多孔矽的表面有很多細小的孔,當紫外光(ultraviolet light)或電流(electric current)加諸 在多孔矽,它便可以散發出光來。這種發光的特質(photoluminescent properties),使多孔矽成為製造以光來作信號(light signal)的電腦的理想材料。這種用光來傳達 資料的電腦,較用電子來傳送的,要快得多;而且,電腦的體積亦較小。多孔矽又可提供很平、很薄的材料來製造電腦屏幕(computer screen),代替那些使用陰極
射線管(cathode- ray tubes)的大型屏幕。它的用途實在是非常多的。
未來發展:
多孔矽半絕緣基板上研製高溫應用之碳化矽光感測元件的可行性。將”金屬-半導體-金屬”結構 (MSM) 碳化矽光偵測器同時製作在多孔矽基板上及一般矽基板上,以比較其光電特性。實驗結果顯示,由於多孔矽基板之高電阻特性大幅抑制了元件在室溫及高溫下的暗電流,使其光/暗電流比在室溫下改善了400%,在200℃下更改善了3000%,驗證了多孔矽技術應用在開發高溫光感測元件之潛力。