以鎳傳輸式化學氣相沉積法合成矽化鎳奈米線之成長與特性研究

Translated title of the thesis: Growth and Characterization of Nickel Silicide Nanowires by Nickel Transported CVD
  • 林 真毅

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文利用氯化鎳水合物(NiCl2?6H2O)做為前驅物,以鎳傳輸式化學氣相沉積法於矽基板上合成矽化鎳奈米線,並觀察與研究矽化鎳奈米線於不同溫度、氣壓、生長時間、前驅物質量與矽基板方向等製程參數下之變化。實驗於溫度750°C、850°C、950°C時分別成長出包覆二氧化矽殼層之單晶Ni31Si12、Ni2Si、NiSi2等相,並於溫度降至400°C時可形成包覆二氧化矽殼層之單晶純鎳相。氣壓則與奈米線徑成正相關。由不同參數之影響推測奈米線成長之機制為V-S成長機制,奈米線形貌之生成取決於過飽和度之控制,其相變化則不同於一般矽傳輸之製程,反由矽原子於鎳原子中之擴散速率所控制。本研究亦分別對生成之奈米線進行場發射特性與磁特性之量測。場發射量測結果顯示,Ni31Si12、Ni2Si、NiSi2場增強因子分別為4097、4561、2476,起始電場分別為2 39V/μm、2 28 V/μm、2 64 V/μm,具有十分優秀之場發射特性,推測與其陣列式分佈與高密度奈米線叢聚成同方向之錐狀形貌有關。磁性量測結果顯示,富鎳相Ni31Si12及Ni2Si具有鐵磁性材料之特性,NiSi2則具有反磁性材料之特性,其原因應與單位體積下之鎳原子含量相關。
Date of Award2014 Aug 13
Original languageChinese
SupervisorKuo-Chang Lu (Supervisor)

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