ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันศึกษาโครงสร้างจุลภาคและโครง สร้างผลึกของวัสดุสารกึ่งตัวนำที่ใช้ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันศึกษาโครงสร้างจุลภาคและโครง สร้างผลึกของวัสดุสารกึ่งตัวนำที่ใช้ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์
นักวิจัย : ชัญชณา ธนชยานนท์ , ทรงพล กาญจนชูชัย , ศุภกาญจน์ กิจอำนาจสุข , Chanchana Thanachayanont , Songphol Kanjanachuchai , Suphakan Kijamnajsuk
คำค้น : Ceramics , Engineering and technology , Materials engineering , Microelectronics , Microstructure , Semiconductors , Transmission electron microscopy , จุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานมิชชัน , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , สารกึ่งตัวนำ , อุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ , โครงสร้างจุลภาค , โครงสร้างผลึก
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2548
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/4723
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

เนื่องจากในขณะนี้ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติกำลังติดตั้งกล้อง จุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานมิสชัน (Transmission Electron Microscopy, TEM) และคาดว่าจะเริ่มใช้งานในปี 2543 โดยที่วัตถุประสงค์หลักของการใช้กล้อง TEM ของศูนย์ฯ คือ การสนับสนุนงานวิจัยและพัฒนาด้านวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยี รวมทั้งการให้บริการทางเทคนิคแก่ภาคอุตสาหกรรมที่มีความต้องการ อย่างไรก็ตามเนื่องจากกล้อง TEM นี้มีราคาค่อนข้างสูง และจำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาและใช้งานอย่างถูกวิธี อีกทั้งการเตรียมชิ้นงานสำหรับการวิเคราะห์ ยังต้องใช้เวลาและความชำนาญเฉพาะด้าน ดังนั้นการเตรียมความพร้อมของกล้อง TEM และผู้ใช้กล้องสำหรับการใช้กล้อง TEM อย่างมีประสิทธิภาพตั้งแต่ในระยะแรกจึงมีความสำคัญ ซึ่งจะส่งผลดีต่อคุณภาพของงาน และความชำนาญของบุคลากรที่เกี่ยวข้องในระยะยาว ในขณะนี้มหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยหลายแห่งในประเทศไทยมีการศึกษาวัสดุสาร กึ่งตัวนำสำหรับการนำไปใช้ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์กันอย่างแพร่หลายโดย เน้นการศึกษาสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุเป็นหลัก แต่ยังขาดการศึกษาทางด้านโครงสร้างจุลภาคและโครงสร้างผลึก ซึ่งมีผลกระทบโดยตรงต่อสมบัติทางไฟฟ้า และคุณภาพของอุปกรณ์ สำหรับวัสดุสารกึ่งตัวนำ ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กมาก (ในระดับนาโนเมตร-ไมโครเมตร) เทคนิคที่เหมาะสมที่สุดในการศึกษาโครงสร้างจุลภาคและโครงสร้างผลึกของวัสดุ คือเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันซึ่งสามารถถ่ายภาพกำลังขยายสูง และใช้ในการศึกษาลักษณะการจัดเรียงตัวของอะตอมได้เป็นอย่างดี สำหรับวัสดุสารกึ่งตัวนำ ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กมาก (ในระดับนาโนเมตร-ไมโครเมตร) เทคนิคที่เหมาะสมที่สุดในการศึกษาโครงสร้างจุลภาคและโครงสร้างผลึกของวัสดุ คือเทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันซึ่งสามารถถ่ายภาพกำลังขยายสูง และใช้ในการศึกษาลักษณะการจัดเรียงตัวของอะตอมได้เป็นอย่างดี วัสดุสารกึ่งตัวนำ ที่ศึกษาในโครงการนี้มี 2 ชนิด คือ 1. ซิลิคอน-เจอเมเนียม ผลึกเดี่ยวที่ปลูกเป็นชั้นฟิล์มบางแบบอิพิแทกซี สำหรับทรายซิสเตอร์แบบจุดควอนตัม (quantum dot transistor) 2. ซิลิคอน ผลึกเดี่ยวที่ปลูกเป็นชั้นฟิล์มบางแบบอิพิแทกซี โดยมีสารเจือปริมาณต่างๆ กันในแต่ละชั้นเพื่อผลิตรอยต่อ p-n สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ สำหรับวัสดุสารกึ่งตัวนำทั้งสองชนิดที่ศึกษา เทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันจะเป็นเทคนิคหลักที่ใช้ในการศึกษา โครงสร้างจุลภาคและโครงสร้างผลึกของชิ้นงาน และนำไปสัมพันธ์กับสภาวะขณะปลูกแผ่นฟิล์มบางและเปรียบเทียบกับสมบัติทาง ไฟฟ้าของแต่ละชิ้นงาน เพื่อปรับปรุงและหาสภาวะเงื่อนไขขณะปลูกที่ดีที่สุด และสามารถนำไปใช้จริงได้ในการผลิตอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในลำดับต่อไป เนื่องจากในขณะนี้ยังไม่มีการใช้เทคนิคจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชัน กันอย่างแพร่หลายในวงการวัสดุศาสตร์ในประเทศไทย เพราะเครื่องมือและอุปกรณ์ต่างๆ มีราคาสูง และการขาดผู้ใช้กล้องที่มีความชำนาญ เมื่อโครงการนี้สำเร็จลุล่วง คาดว่าศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติจะสามารถเปิดให้การบริการทางด้าน การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันในการศึกษาโครงสร้างจุลภาค และโครงสร้างผลึกของวัสดุต่างๆ โดยเฉพาะวัสดุสารกึ่งตัวนำแก่นักวิจัยทั่วประเทศ At present, a transmission electron microscope (TEM) is being installed at the National Metal and Materials Technology Center (MTEC) and should be ready for usage in the year 2000. The TEM will be used both to serve MTEC in-house research and development programs and industrial sectors. However, the TEM is an expensive equipment and difficult to stabilize. To stabilize the TEM, the equipment has to be handled properly. This takes time and expertise. The proper initial TEM handing by well-trained TEM users will, therefore, result in high-quality TEM work at MTEC in the long run. Semiconducting materilas for microelectronic devices are widely studied in universities and research centers in Thailand. However, most of the studies focus on materials electrical characterization. Studies of microstructure and crystal structure, which directly affect quality of the devices, are rare. Transmission electron microscopy (TEM) is the most suitable technique for studying the microstructure and crystal structure of the semiconducting materials for microelectronic devices. The TEM is capable of both taking micrographs and indicating the atomic arrangement of the materials. Two sets of the samples to be studied in this project are; 1. Silicon-Germanium single crystal epitaxial layers grown for quantum dot transistors, 2. Silicon single crystal epitaxial layers grown with different doping levels to give p-n junction used for solar cells. TEM will be the main technique used to study both sets of samples. The microstructure and crystal structure information obtained will be related to growth conditions and electrical properties of the material. Hence, optimum growth conditions should be obtained and can be used in the production of commercial microelectronic devices. At the end of this project, the problem of lacking of the use of TEM to study microstructure and crystal structure of the materials should be solved.

บรรณานุกรม :
ชัญชณา ธนชยานนท์ , ทรงพล กาญจนชูชัย , ศุภกาญจน์ กิจอำนาจสุข , Chanchana Thanachayanont , Songphol Kanjanachuchai , Suphakan Kijamnajsuk . (2548). การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันศึกษาโครงสร้างจุลภาคและโครง สร้างผลึกของวัสดุสารกึ่งตัวนำที่ใช้ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ชัญชณา ธนชยานนท์ , ทรงพล กาญจนชูชัย , ศุภกาญจน์ กิจอำนาจสุข , Chanchana Thanachayanont , Songphol Kanjanachuchai , Suphakan Kijamnajsuk . 2548. "การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันศึกษาโครงสร้างจุลภาคและโครง สร้างผลึกของวัสดุสารกึ่งตัวนำที่ใช้ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ชัญชณา ธนชยานนท์ , ทรงพล กาญจนชูชัย , ศุภกาญจน์ กิจอำนาจสุข , Chanchana Thanachayanont , Songphol Kanjanachuchai , Suphakan Kijamnajsuk . "การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันศึกษาโครงสร้างจุลภาคและโครง สร้างผลึกของวัสดุสารกึ่งตัวนำที่ใช้ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2548. Print.
ชัญชณา ธนชยานนท์ , ทรงพล กาญจนชูชัย , ศุภกาญจน์ กิจอำนาจสุข , Chanchana Thanachayanont , Songphol Kanjanachuchai , Suphakan Kijamnajsuk . การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทรานสมิสชันศึกษาโครงสร้างจุลภาคและโครง สร้างผลึกของวัสดุสารกึ่งตัวนำที่ใช้ในอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2548.