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對寬能隙半導體氧化鎵(β-Ga2O3)進行摻雜應用於電子元件之研究

為了解決中永和鍍膜的問題，作者黃丞毅 這樣論述：

這項研究的目的是研究一種低成本的液相沉積(LPD)方法來製備氧化鎵(β-Ga2O3)薄膜，該方法具有無真空且易於製造的優點，使得該方法適用於大面積製造。首先，採用 LPD 方法在 pH 值為 8 且溫度為 80°C的條件下沉澱 GaOOH 顆粒，從而成為氧化鎵(β-Ga2O3)薄膜的前驅體。同時，將濃度分別為 0.1 M，0.3 M 和 0.5 M 的氟化銨(NH4F)添加到溶液中，以形成氟摻雜(F-doped)的 GaOOH。然後，透過配備在場發射掃描式電子顯微鏡(FESEM)上的能量分散X射線光譜儀(EDS)分析了元素F，Ga 和 O 的沉澱 F 摻雜GaOOH 粉末，我們發現 F 元素

比例隨著 NH4F濃度的增加而增加。接下來，將沉積的薄膜在 900℃下退火 4 小時以將F 摻雜的 GaOOH 轉變成 F 摻雜的 β-Ga2O3。再次使用 EDS 分析 F 摻雜的 β-Ga2O3薄膜，我們發現 F 元素比例也隨著 NH4F 濃度的增加而增加。此外，我們進行 XPS 分析以間接證明 F 摻雜的 β-Ga2O3 薄膜中觀察到F-離子的存在。最後，用不同濃度的 F 摻雜 β-Ga2O3 薄膜製作 F 摻雜β-Ga2O3/p+-Si 接面二極體。其 J-V(電流密度-電壓)特性得到了很好的研究。研究證明，該方法藉由提高 NH4F 的濃度來改善氧化鎵薄膜的電性能。同時，該方法還顯著改

善了 F 摻雜 β-Ga2O3/p+-Si接面的整流特性。第二部分是利用射頻磁控濺鍍(RF magnetron Sputter)製備了氧化銦鎵薄膜應用於薄膜電晶體。氧化銦鎵薄膜的透射率在可見光區域內是大於 70％。經由霍爾效應(Hall effect)量測，In0.8Ga1.2O3(In2O3:Ga2O3=40:60)薄膜的載子濃度為2.31×1018cm-3，電阻率為 0.982Ω.cm，載子遷移率為2.76cm2V-1S-1。在暗室中測量氧化銦鎵薄膜電晶體(閘極長度為 100μm，閘極寬度為 1000μm)的轉移特性曲線，其開關比為 2.44×102，次臨界擺幅(SS)為 1.786V/d

ecade，介面缺陷密度(Dit)為2.082×1012cm-2。

應用於5G通訊n41頻帶之表面聲波濾波器開發

為了解決中永和鍍膜的問題，作者李冠霖 這樣論述：

本研究以電子束微影技術研製5G n41頻段之表面聲波(SAW)濾波器，使用42° Y-cut 鉭酸鋰(LiTaO3)及鋁(Al)金屬做為壓電基板與電極材料。藉由電子束微影搭配光罩設計，並以乾式蝕刻製程定義指叉電極(IDT)圖形，可有效縮短元件之開發與製程時間。本研究所設計製作之SAW元件可激發較高聲速之水平剪力(SH)波，但同時也會產生雜散響應，進而使元件性能降低。因此採用改變IDT與反射柵極的pitch比例方式，以抑制雜散響應的產生，進而使元件之品質因子(Q值)提升3.5倍。此外，本研究亦透過改變元件之IDT對數與反射柵極對數，藉由不同的共振器參數以組合出性能較佳之濾波器。最後，最佳化濾波

器之3-dB頻帶為2476 MHz (fL) 到2621 MHz (fH)、插入損失為-2.9 dB、帶外抑制為10.1 dB及頻率溫度係數(TCF)為-47.82 ppm/℃。本研究所研製之濾波器通帶與5G n41接近，但仍有些微的差距，未來可以透過線寬的微調將濾波器調至5G n41頻帶規範內。