碳材料固態電子元件製作和開發大面積碳薄膜製程之可行性評估(I)

研究計劃題目是碳材料固態電子元件製作和開發大面積碳薄膜製程之可行性評估。以碳材料(即：類鑽碳材料)作為元件基礎結構；如：MIM、  MSM、和MIS中的活性層；如：絕緣層、介電層及半導體層。初期研究著重在材料製程與参數關係，亦評估大面積低成本碳材料薄膜製程。然後是製作電子元件與功能提升，及碳‐元件製作之可行性探討。計劃內容是(1)  開發大面積碳材料薄膜製程的標準化(SOP)技術，(2)以電沈積法在基板；如：矽、ITO  性和金屬或塑膠，製備無摻雜和摻雜碳‐薄膜。(3)碳‐ 薄膜製備參數和性質關係  (4)歐姆和蕭特基接觸特性分析(5)製作碳‐元件的基礎結構  (6)碳‐薄膜厚度、熱穩定性、均勻性、表面粗糙度等，對元件特性的影響。(7)  參數調變，碳‐元件電氣特性之最佳化，(8)  建立碳‐元件電傳輸理論模型  (9)  碳‐元件未來應用的可行性評估  (10)成果和論文發表，進行專利申請，尋找廠商合作，啟動技轉契機和目標。特別的是研究計劃著重在(1)建立系統化的碳‐薄膜資料庫，以及(2)碳材料為基材(2)製作電子元件及未來應用的基礎。 研究範圍主要部分包括：    第一年  (1)  本質性碳‐薄膜成長和探討在矽、ITO  和金屬基板的各種性質，如：光、電、機械化學組成等。  (2)  碳‐薄膜製備參數和薄膜特性的量化關係，探討薄膜的成長窗戶。  (3)  碳薄膜與不同種類金屬之歐姆和蕭特基接觸的基礎研究。  (4)  碳材料薄膜標準化(SOP)製程技術，作為電子元件性質與規格量化的基礎。  (5)  完成碳材料‐固態電子元件結構(MIM)製作，完成製備參數和電特性相互關係的基礎研究。  (6)  大面積低成本碳材料薄膜製程及製作碳材料薄膜‐電子元件之可行性評估。  第二年  (1)  製備摻雜半導體碳‐薄膜，提升摻雜有效性(effective doping)。基板：矽、ITO和金屬或塑膠。  (2)  製作碳材料‐電子元件MSM結構，及不同摻雜度對元件特性的影響；同時探討製備參數和元件特性關係的基礎研究。改善製備技術與參數，以提升MSM元件特性與功能。  (3)  碳材料‐電子元件MSM結構的電流傳輸與電流機制之基礎研究。  (4)  碳材料薄膜製作MSM結構之電子元件的標準化(SOP)製程技術。  (5)  大面積碳薄膜製程參數，對碳材料‐元件之電特性的影響、元件功能改善、和可靠度分析。  (6)  成果和論文發表，進行專利申請，尋找廠商合作。  第三年  (1)  製作碳‐元件結構(MIS)及其特性分析。  (2)  薄膜的製備參數和元件特性相互關係。  (3)  碳‐元件MIS結構的電流傳輸與機制。  (4)  製備技術與參數改善，達到元件特性最佳化。  (5)  碳‐元件可靠度分析與功能改善。開發新元件結構，提升功能。  (6)  碳材料為基材製作電子元件及未來應用的可行性評估。  (7)  成果和論文發表，進行專利申請，尋找廠商合作，啟動技轉契機和目標。 

系統編號:PB10308-4322
原計畫編號:MOST103-2221-E182-069