於本篇論文中，我們利用薄膜沉積與電子束微影與蝕刻技術，製作具多層矽量子點與矽量子線結構之光電子元件。薄膜材料乃一維之量子侷限效應，再透過電子束微影以及蝕刻製程參數的調控，製作出另外兩個奈米維度之侷限效應，亦即零維之量子點及一維之量子線，能吸收各種不同波長之入射光，因此對短波長與可見光具極靈敏光電特性之光檢測器。
於光檢測之量測中，於室溫環境下利用不同波長之光源照射至元件，藉由矽量子點/矽量子線將光訊號轉換為電訊號。由量測結果可歸納出二大部分。第一部份藉由照射不同波長之光源與其照光強度之變化，觀察其量子效率以及光響應度。第二部份則透過元件基板加熱溫度之不同(23℃ ~ 100℃)，其量子效率與光響應度，以及外加不同偏壓條件下與電流的相依特性。結果顯示在短波長及可見光範圍中，量子效率與光響應度皆非常高；而元件本身之暗電流特性都非常低，所得到光電流與暗電流可相差三個數量級以上之增益值，並且具高響應速度與高靈敏度之光學開關切換特性。另外此元件亦可透過元件基板加熱之溫度不同來調控光電流之大小，即此元件具有熱載子效應。故本元件也可用來探討熱電元件之應用。

[1] D. Bimberg, F. Heinrichsdorff, N. N. Ledentsov and V. A. Shchukin,Appl. Surf. Sci. 1, 159-160 (2000).
[2] Z. Y. Wang, Z. B. Zhao, J. S. Qiu, Progress in Chemistry 18, 563(2006).
[3] J. X. Zhou, M. S. Zhang, J. M. Hong, Z. Yin, Solid State
Communications 138, 242(2006).
[4] M. Hayashi, L. Thomas, Y. B. Bazaliy, C. Rettner, R. Moriya, X. Jiang, S. P. Parkin, Phys. Rev. Lett. 96, 197207 (2006).
[5] A. D. Armour, M. P. Blencowe, and Y. Zhang, Phys. Rev. B, 69, 125313-1~125313-15 (2004).
[6] T. Fujisawa, T. Hayashi, Y. Hirayama, H.D. Cheong, and Y.H. Jeong, Appl. Phys. Lett. 84, 2343-2345 (2004).
[7] S.C. Auzanneau, M. Calligaro, M. Krakowski, F. Klopf, S. Deubert, J.P. Reithmaier, and A. Forchel, Appl. Phys. Lett. 84, 2238-2240 (2004).
[8] H. Son, J. Kim, M. Kim, and S. Hong, Jpn.J.Appl. Phys. 40, 2801-2803 (2001).
[9] 奈米科學網, http://nano.nchc.org.tw/main.php
[10] A. J. Nozik , Chem. Phys. Lett. 457, 3–11 (2008).
[11] M. C. Beard, K. P. Knutsen, P. Yu, J. M. Luther, Q. Song, W. K. Metzger, R. J. Ellingson, and A. J. Nozik , Nano. Lett. 7, 8 (2007).
[12] A.Luque,A.Mart,andA.J.Nozik,MRS Bull.32, 236-241
(2007).
[13] 謝嘉民, “未來光連導線的技術突破-奈米矽鍺光偵測器”, 國研科技, 第二期 (2004).
[14] 半導體科技, “先進封裝與測試雜誌-以矽晶通道工程來取捨功率性能” (2009).
[15] 蘇佩徵, “選擇性氧化複晶矽鍺形成鍺量子點的光特性與光二極體研製”, 碩士論文, 國立中央大學, 民國94年
[16] 施敏, “半導體元件物理與製作技術第二版”,國立交通大學出版社”, 95年出版
[17] T. Cho, J.W. Kim, J.E. Oh, and S. Hong, IEEE, IEDM 98, 441-444.
[18] http://nano.nchc.org.tw/dictionary/quantum_dots.php
[19] M. A. Reed, R. T. Bate, K. Bradshaw, W. M. Duncan, W.
M. Frensley, J. W. Lee, and H. D. Smith, J. Vacuum Sci. Technol. 4, 358 (1986).
[20] P. M. Petroff, G. J. Dolan, S. J. Pearton, A. C. Gossard, and J. H. English, Appl. Phys. Lett. 49, 1275 (1986).
[21] H. Temkin, G. J. Dolan, M. B. Panish, and S. N. G. Chu, Appl.Phys.Lett. 50, 413 (1987).
[22] K. Kash, A. Scherer, J. M. Worlock, H. G. Craighead, and M. C. Tamargo,Appl. Phys. Lett. 49, 1043 (1986).
[23] Y. Sakuma, Y. Awano, and N. Yokoyama, Appl. Phys.Lett. 77, 441 (2000).
[24] J. Shields, M. P. O＇Sullivan, I. Farrer, D. A.
Ritchie, R. A. Hogg, M. L. Leadbeater, C. E. Norman, M. Pepper, Appl. Phys. Lett. 76, 3673 (2000).
[25] 魏志銘, “矽/鍺量子點之光學性質研究”, 碩士論文, 國立台灣大學, 民國95年.
[26] 林柏宏, “內部光學損耗對半導體量子點雷射臨界電流密度之影響”, 碩士論文, 國立成功大學, 民國94年.
[27] 林文彬 , “量子點結構與光譜性質關聯之探討”, 碩士論文, 國立
中山大學, 民國94年.
[28] 鄭天佐, “觀看和搬移原子”, 科學發展395期, 民國94年.