多元高熵合金氧化物構成的光電半導體及其製作方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

098119188

專利證號

I 378899

專利獲證名稱

多元高熵合金氧化物構成的光電半導體及其製作方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立中興大學

獲證日期

2012/12/11

技術說明

本研究計畫重點在透明導電高熵合金氧化薄膜的開發與應用，為發展光電半導體材料之創新方法與創新應用，利用高熵合金可多元組合，在熱力學上亂度或熵值的增加有助於系統自由能的降低及安全性，氧原子形成簡單結構之高熵合金氧化物，藉由控制其 (TiVCrZrTa) x O 1-x 與 (TiVCrZrTa)xNyO1-x-y高熵合金氧化物薄膜的化學成分與晶體結構，可控制高熵合金氧化物薄膜光學與電學性質。隨著氮原子的加入而形成(TiVCrZrTa)xNyO1-x-y，材料中的陽離子合金元素束縛能減少，亦即，價電子被增加或氧化態減少，造成導電性增加，這是因為氮原子的陰電性較氧原子來的弱，在加入氮原子而減少氧原子含量後，合金元素的價電子被移轉至氮和氧陰離子的總數目減少，而在材料中形成多餘之導電載子；(TiVCrZrTa)xO1-x氧化物應可藉由調整氮原子的加入改變薄膜電學性質。 This study concerns the use of reactive magnetron sputtering to prepare (TiVCrZrTa)-based oxide and oxynitride films. (TiVCrZrTa)1−xOx and (TiVCrZrTa)1−x−yNyOx films were prepared, and were found to be amorphous and free of multi-phase structure. Cations and anions in such structures were arranged in a random homogeneous dispersion. The introduction of nitrogen atoms into (TiVCrZrTa)1−xOx yields (TiVCrZrTa)1−x−yNyOx, which has a reduced oxidation state and thus, an increased number of the valence electrons. The (TiVCrZrTa)1−x−yNyOx film is an n-type semiconductor, with an indirect band gap of 1.95 eV, and a carrier concentration (N) and conductivity (?) of 1.01×1019 cm−3 and 2.75×10−2 (?cm)−1, respectively.

備註

本部(收文號1060063873)同意該校106年8月10日興產字1064300420號函申請終止維護專利

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