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第三章 實驗方法與步驟3-1藥品： 藥品名 重量 source 氯化亞錫(SnCl2．5H2O 7.0000g 島久藥品株式會社 甲醇(CH3OH) 16.70ml 島久藥品株式會社 去離子水 83.30ml 以美國公司，IOWA-52001型逆滲透壓純水系統產出，電阻值18.2（mΩ∕cm）以上。 丙酮（CH3COCH3） 50ml 島久藥品株式會社 3-2儀器： 本實驗分別探討不同時間、基板溫度、不同酸鹼值，這些參數對氯化亞錫薄膜之電阻率、透光性、結晶性之影響，我們用Hall與四點探針儀測量電量，電阻率和片電阻，以紫外光/可見光光譜儀做光學量測，以x光繞射儀晶體結構SEM觀察晶體表面形態並測量薄膜厚度。 3-2-1霍爾效應量測(Hall effect measurement) 霍爾效應即是移動電荷在電磁場中，受到勞倫茲作用力(Lorentz force)產生一感應電場，而此電場會產生一個跨越半導體的電壓，稱之為霍爾電壓(Hall voltage)，有如下的公式3-2 　 ．．．．．．．公式3-2 其中B為外加磁場，I為外加電流，d為半導體厚度，而RH稱為霍爾係數(見公式3-3,3-4)。當載子分別為電洞與電子而言，其霍爾係數分別為 ．．．．．．．公式3-3 ．．．．．．．公式3-4 因此對p 型半導體而言其霍爾電壓為正值，而在n 型半導體中其霍爾電壓為負值。 以霍爾效應量測薄膜的電性值時，其所製作的樣品符合下列條件：（1）接觸點位於樣品邊緣（2）接觸面積要小（3）樣品厚度均勻（4）量測試片之面積要一致。 本實驗所使用的為Ecopia HMS-3000霍爾效應量測儀，主要是量測薄膜之電阻率。 3-（Four- Point-probe）一般導電面板的量測或半導體工業上，最常用四點探針儀來測量薄膜電性以及薄膜整體性電阻率的分析儀器。其實驗架構如圖3-1所示，其中S為探針與探針間距離，工作原理是利用四根探針接觸薄膜的表面，供給電壓與電流而量測電壓和電流的變化值。 一般來說四點探針的四根探針排列在同一直線上，並且利用直流電流(I)施加在外側兩根探針上，而使得內側兩根探針之間產生電壓降(V)，薄膜電阻率(ρ)可以由公式3-1中獲得： 　　　　　　　　．．．．．．．公式 3-1 其中Rs為片電阻(Ω/□)，Tf為薄膜厚度，V為內測探針之直流電壓值(V)，I為外測探針之直流電流值(A)，C.F.為探針的修正因子(本實驗儀器為4.53)，ρ為薄膜電阻率(Ω·cm)。 3-2-3 UV/VIS紫外光/可見光光譜儀(Hitachi Ultravioet-Visible Absorption Spectrophotometer) 光譜儀之原理，乃是利用可見光及紫外光之燈管 (Lamp) 做為光源，通過濾光鏡調整色調後，經聚焦後通過單色光分光稜鏡，再經過狹縫選擇波長，使成單一且特定波長之光線。以空白玻璃為參考背景(background)。之後再放入鍍上薄膜的試片，藉由試片所吸收之光能量，與空白玻璃基板之能量吸收值相比較，便可律定樣本中之待測物透光率。 而薄膜穿透率曲線有上下振動情形產生，是由於光學干涉原理所造成[59]，當外界的光進入薄膜時，光波會在薄膜內部干涉且產生疊加的現象，而相互干涉的光波經過合成之後，會有加強或減弱光譜裡的某種色澤。如肥皂泡或水面上的油膜在陽光照射下呈現五彩繽紛，此乃反射光的建設性干涉及破壞性干涉相互疊加在一起所產生的干涉條紋。這種五彩繽紛的干涉條紋圖出現就是薄膜干涉的現象，在大多數薄膜產生干涉的情況下，反射和透射亦常同時出現。 本實驗所使用的紫外光/可見光光譜儀為日本 Jasco 公司的 Model V-670 型的光譜儀，主要量測可見光區的 FTO 膜的穿透率，量測穿透光譜的波長範圍為200 nm ~800 nm。 3-x光繞射儀(Glancing Incident Angle X-ray Diffraction,GIAXRD實驗中使用 X-ray 繞射儀分析薄膜的結晶相與強度的變化。 X-ray 繞射儀型號以及分析條件如下：型號 Mutifield MF2100,Rigaku Co Ltd X 光源 Cu Kα (λ=1.5418?) 輸出功率 40 kV, 30 mA 單光器 Ni filter 掃描間距 0.01° 掃描速度：4°/min 掃描範圍2θ 20° ~ 65° 3-2-5場發射掃描式電子顯微鏡(FE-SEM) 環境掃描式