技術摘要
利用原子層沉積背閘極結構的氧化鋅鋁鉿透明薄膜電晶體，在厚度小於20nm的氧化鋅鋁鉿通道層表面製作粒徑100nm等級的金奈米粒子(Au nanoparticles)結構，研發整合金奈米粒子與薄膜電晶體之電漿子電晶體 (Plasmon FET)。當可見光-近紅外光入射，光子與金奈米粒子中的電子形成侷限表面電漿共振(Localized surface plasmon resonance, LSPR)，產生熱電子穿越金奈米粒子/氧化鋅鋁鉿之蕭基能障，注入氧化鋅鋁鉿薄膜電晶體的通道層，增進通道層的導電率，使得薄膜電晶體的汲極電流 增加，成為除了可偵測光子能量相當於氧化鋅鋁鉿半導體能隙之紫外光並且對於光子能量小於氧化鋅鋁鉿半導體能隙的可見光及近紅外光波段( = 550-1200nm)具有高響應度檢光功能，有別於文獻中常見檢測表面電漿共振熱電子的低響應度(Responsivity, R < 10-4 A/W)金屬-半導體-金屬(MSM)蕭基半導體元件，我們利用薄膜電晶體造成的電流放大效應，可提升光電響應度 R > 1 A/W，將高能隙、透明的氧化鋅鋁鉿薄膜電晶體，應用於可見光-近紅外光波段( = 550-1200nm)的檢光器。可應用在光電模組、感測顯示、生化檢定及能源方面。
成果來源
國科會
申請專利國家
中華民國（發明）
專利證號
I841366