矽奈米線特性之研究及其應用

Characteristics of Silicon Nanowire and its Applications

黃昭儒(Jhao-Ru Huang)

指導教授 ： 李嗣涔

國立臺灣大學/電機資訊學院/電子工程學研究所/博士(2012年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2012.10692

摘要

本論文以化學氣相沉積系統製備直徑及電性皆可控制的矽奈米線，並以電場導向技術成功控制矽奈米線做規則的定向排列。藉由結合適當的高介電常數材料及外加應力，定向排列的矽奈米線在無接面場效電晶體，非揮發性記憶體，及生物分子感測器等元件的應用上展現無窮的潛力。此外，鍍碳的高掺雜n型矽奈米線做為鋰電池陽極材料也被證實能提供電池高能量密度及長時間使用壽命。

關鍵字

矽奈米線 ； 場效電晶體 ； 記憶體 ； 蛋白質偵測 ； 鋰電池陽極

並列摘要

Well-aligned silicon nanowires with controlled diameter and doping concentration are successfully synthesized using the electric-field-assembly technology in a low pressure chemical vapor deposition system. By an appropriate combination of high-k dielectric and mechanical stress, aligned silicon nanowires show significant potential for applications in junctionless field-effect transistors, nonvolatile memories and biosensors. In addition, carbon-coated heavily-doped n-type SiNWs are demonstrated to be a promising lithium battery anode due to their high power density and long cycle life.

並列關鍵字

silicon nanowires ； junctionless field effect transistor ； nonvolatile memory ； biosensor ； lithium battery anode

參考文獻

[1] Y. Hu, F. Kuemmeth, C. M. Lieber, and C. M. Marcus, Nature Nanotechnol., 7, 47 (2012).

[2] I. Ferain, C. A. Colinge, and J.-P. Colinge, Nature, 479, 310 (2011).

[3] J. A. d. Alamo, Nature, 479, 317 ( 2011).

[4] C.M. Lieber, MRS Bull., 36, 1052 (2011).

[5] H. Yan, H.S. Choe, S.W. Nam, Y. Hu, S. Das, J.F. Klemic, J.C. Ellenbogen, and C.M. Lieber, Nature, 470, 240 (2011).