氮化铝薄膜表面结构及感测特性之研究StructureandSensing.PDF

科學與工程技術期刊 第四卷 第一期 民國九十七年 73 Journal of Science and Engineering Technology, Vol. 4, No. 1, pp. 73-79 (2008) 氮化鋁薄膜表面結構及感測特性之研究 1 2 江榮隆 黃安立 1 中州技術學院電子工程系 2 中州技術學院工程技術研究所 彰化縣員林鎮山腳路三段二巷六號 摘 要 本研究係利用射頻濺鍍系統（R. F. sputtering system ）於工作壓力 10 mTorr ，分別以不同溫 度（50o o o C 、100 C 及 150 C ）備製氮化鋁薄膜於氧化銦錫玻璃（indium tin oxide, ITO ）、矽（silicon ） 及二氧化矽 （SiO ）三種不同基板上，以形成 AlN /ITO Glass 、AlN /Si 及 AlN /SiO /Si 之結構， 2 X X X 2 並利用場發射掃描式電子顯微鏡（field-emission scanning electron microscope, FE-SEM ）觀察氮 化鋁薄膜之表面結構，且於 AlN 薄膜上備製離子選擇物（ionophores ），以成為氯離子感測膜， -5 利用半導體參數分析儀（keithley 4200 ）於 1 ~ 10 mol/L 之氯化鉀（KCl ）、氯化鈉（NaCl ）及 氯化鋰（LiCl ）待測溶液中進行測量，以探討氮化鋁薄膜於氯離子感測元件之感測特性。實驗 結果顯示氮化鋁薄膜沉積於 ITO Glass 基板晶粒緻密度高，且晶粒平均大小為 100 ~ 150 nm ，且 應用於氯離子感測元件擁有高感測範圍，置於 KCl 待測液之電壓感測度為 121.48 mV/pCl ，置 於 NaCl 待測液之電壓感測度為 143.02 mV/pCl ，而置於LiCl 待測液之電壓感測度為 168.72 mV/pCl ，且線性度趨近於1 。 關鍵詞：射頻濺鍍、氮化鋁、氧化銦錫玻璃、場發射掃描式電子顯微鏡、氯離子 Structure and Sensing Properties on a Thin AlN Film