簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 陳克基
論文名稱: p-GaN之Ni/Au與NiBe/Au歐姆接觸特性比較之研究
指導教授: 黃倉秀
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
中文關鍵詞: 歐姆接觸
外文關鍵詞: p-GaN, Ni
相關次數: 點閱:1下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本論文以電子槍與熱阻式複合蒸鍍系統(E-Gun&Thermal Evaporation System)製備金屬薄膜總厚度皆在20nm以下的Ni(4nm)/ Au(6nm)、NiBe(4nm)/Au(6nm)、Ni(4nm)/Au(8nm)、NiBe (4nm)/Au (8nm)、Ni(4nm)/Au (12nm)、NiBe(4nm)/Au (12nm)、Ni(6nm)/Au (12nm)、NiBe(6nm)/Au (12nm)等八組試片,旨在研究p-GaN之Ni/Au與NiBe/Au透明歐姆電極之特性差異。除了探討歐姆接觸的電性之外,同時分析歐姆電極的光穿透率和金屬薄膜片電阻。並使用二次離子質譜儀(SIMS)之縱深分佈圖(Depth profile)與X光繞射儀(XRD),分析試片經過流通氮氣的爐管熱處理10分鐘以後,金屬薄膜間相互擴散作用的狀態。研究結果顯示,退火以後Ni會氧化成較為透明的NiO,使歐姆電極的光穿透率上升,但Ni氧化後歐姆電極整體的光穿透率則受限於Au的厚度。Au膜較厚的試片可以保護Ni在熱處理時免於快速氧化,使Ni可以活化Mg摻雜的p-GaN,且足量的Au可以維持金屬薄膜片電阻的熱穩定性,且Be的添加可增加p-GaN表層之電洞濃度,進一步降低特徵接觸電阻。綜合考量光穿透率、金屬薄膜和p-GaN片電阻以及特徵接觸電阻後,發現NiBe/Au表現比Ni/Au優異且Au/Ni(或NiBe)厚度比為2時可以得到較佳結果。若以製作p-GaN LED電極的觀點而言,p-GaN/NiBe(4nm)/Au(8nm)於氮氣流通的石英爐管中,500℃下退火10分鐘後,可以得到在藍光波段的平均光穿透率約為75%,金屬薄膜片電阻約為10Ω/□,特徵接觸電阻約為3×10-3Ω-cm2,且熱穩定性佳的歐姆電極。


    目 錄 摘要 I 致謝 II 目錄 III 表格目錄 IV 圖片目錄 V 第一章 緒論 1-1 前言 1 1-2 基本理論 2 1-3 文獻回顧 7 1-4 研究動機與目的 11 第二章 實驗 2-1 試片設計 13 2-2 實驗方法 13 第三章 結果與討論 3-1退火溫度對光穿透率的影響 18 3-2退火溫度對金屬薄膜片電阻的影響 20 3-3 CTLM量測結果 23 3-4 SIMS縱深分佈圖與XRD分析探討歐姆接觸的機制 28 第四章 結論 29 參考文獻 31 表格 表1 ~ 表4 圖片 圖1 ~ 圖55

    1. S. Nakamura, M. Senoh, N. Iwasa, and S. Nagahama, Jpn. J. Appl. Phys. Part 2 34, L797 (1995).
    2. S. Nakamura, T. Mokia, and M. Senoh, Appl. Phys. Lett. 64, 1689 (1994).
    3. S. Nakamura, M. Senoh, S. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, Y. Sugimoto, and H. Kiyodo, Appl. Phys. Lett. 70, 868 (1996).
    4. Z. Fan, S. N. Mohammad, W. Kim, O. Aktas, A. E. Botchkarev, and H. Morkoc, Appl. Phys. Lett. 68, 1672 (1996).
    5. S. J. Cai, R. Li, Y. L. Chen, L. Wong, W. G. Wu, S. G. Thomas, and K. L. Wang, Electron. Lett. 34, 2354 (1998).
    6. J. D. Guo, C. I. Lin, M. S. Feng, G. C. Chi, and C. T. Lee, Appl. Phys. Lett. 68, 235 (1996).
    7. B. P. Luther, S. E. Mohney, T. N. Jackson, M. A. Khen, Q. Chen, and J. W. Yang, Appl. Phys. Lett. 70, 57 (1997).
    8. J. S. Kwak, K. Y. Lee, J. Y. Han, J. Cho, S. Chae, O. H. Nam, and Y. Park, Appl. Phys. Lett. 79, 3254 (2001).
    9. J. Sun, K. A. Rickert, J. M. Redwing, A. B. Ellis, F. J. Himpsel, and T. F. Kuech, Appl. Phys. Lett. 76, 415 (2000).
    10. D.H. Youn, M. Hao, H. Sato, T. Sugahara, Y. Naoi, and S. Sakai, Jpn. J. Appl. Phys. 37, 1768 (1998).
    11. M. Suzuki, T. Kawakami, T. Arai, S. Kobayashi, Y. Koide, T. Uemura, N. Shibata, and M. Murakami, Appl. Phys. Lett. 74, 275 (1999).
    12. A. Y. C. Yu, Solid State Electron. 13, 239 (1970).
    13. C. Y. Chang, Y. K. Fang, and S. M. Sze, Solid State Electron. 14, 541 (1971).
    14. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, New York), p.245, 1981.
    15. F. A. Padovani and R. Stratton, Solid State Electron. 9, 695 (1966).
    16. C. R. Crowell and V. L. Rideout, Solid State Electron. 12, 89 (1969).
    17. R. Stratton and F. A. Padovani, Solid State Electron. 10, 813 (1967).
    18. G. S. Marlow, and M. B. Das, Solid State Electron. 25, 91 (1982).
    19. V. Y. Niskov and G. A. Kubetskii, Sov. Phys. Semicond. 4, 1553 (1971).
    20. W. G. Bickley, Bessel Functions, p.220-225. University Press, Cambridge (1960).
    21. L. C. Chen, F. R. Chen, J. J. Kai, L. Chang, J. K. Ho, C. S. Jong, C. N. Huang, C. Y. Chen, C. C. Chiu, and K. K. Shih, J. Appl. Phys. 86, 3826 (1999).
    22. Y. Koide, T. Maeda, T. Kawakami, S. Fujita, T. Uemura, N. Shibata, and M. Murakami, J. Electron. Mater. 28, 341 (1999).
    23. J. C. Jan, K. Asokan, J. W. Chiou, W. F. Pong, P. K. Tseng, M. H. Tsai, Y. K. Chang, Y. Y. Chen, J. F. Lee, J. S. Wu, H. J. Lin, and C. T. Chen, L. C. Chen, F. R. Chen, and J.K. Ho, Appl. Phys. Lett. 78, 2718 (2001).
    24. J. K. Sheu, Y. K. Su, G. C. Chi, P. L. Koh, M. J. Jou, C. M. Chang, C. C. Liu and W. C. Hung, Appl. Phys. Lett. 74, 2340 (1999).
    25. F. Huet, M. A. Di Forte-Poisson, M. Calligaro, J. Olivier, F. Wyczisk, and J. D. Persio, J. Electron. Mater. 28, 1440 (1999).
    26. J. S. Jang, S. J. Park, and T. Y. Seong, J. Appl. Phys. 88, 5490 (2000).
    27. J. K. Sheu, Y. K. Su, G. C. Chi, W. C. Chen, C. Y. Chen, C. N. Huang, J. M. Hong, Y. C. Yu, C. W. Wang, and E. K. Lin, J. Appl. Phys. 83, 3172 (1998).
    28. J. K. Ho, C. S. Jong, C. C. Chiu, C. N. Huang, K. K. Shih, L. C. Chen, F. R. Chen, and J. J. Kai, J. Appl. Phys. 86, 4491 (1999).
    29. J. S. Jang, S. J. Park, and T. Y. Seong, MRS Internet J. Nitride Semicond. Res. 5S1, W10.4 (2000).
    30. J. K. Kim, J. H. Je, J. W. Lee, Y. J. Park, T. Kim, I. K. Jung, B. T. Lee, and J. L. Lee, J. Electron. Mater. 30, L8 (2001).
    31. L. C. Chen, J. K. Ho, F. R. Chen, J. J. Kai, L. Chang, C. S. Jong, C. C. Chiu, C. N. Huang, and K. K. Shih, Phys. Stat. Sol. (a) 176, 773 (1999).
    32. Y. Kammi, I. Waki, H. Fujioka, M. Oshima, H. Miki, and M. Okuyama, Appl. Surf. Sci. 190, 348 (2002).
    33. I. Waki, H. Fujioka, M. Oshima, H. Miki, and M. Okuyama, J. Crystal Growth 234, 459 (2002).
    34. J. K. Kim, J. H. Je, J. L. Lee, Y. J. Park, and B. T. Lee, J. Electrochem. Soc. 147, 4645 (2000).
    35. D. Adler, in Solid State Physics, E. F. Seitz, D. Turnbull, and H. Ehrenreich ed., Academic Press, New York, p.21, 1968.
    36. D. Qiao, L. S. Yu, S. S. Lau, J. Y. Lin, H. X. Jiang, and T. E. Haynes, J. Appl. Phys. 88, 4196 (2000).
    37. C. C. Kim, J. K. Kim, J. L. Lee, J. H. Je, M. S. Yi, D. Y. Noh, Y. Hwu, and P. Ruterana, Phys. Stat. Sol. (a) 188, 379 (2001).
    38. J. O. Song, D. S. Leem, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 83, 3513 (2003).
    39. J. O. Song, D. S. Leem, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 84, 4663 (2004).
    40. J. O. Song, D. S. Leem, J. S. KwaK, S. N. Lee, O. H. Nam, Y. Park, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 84, 1504 (2004).
    41. S. H. Liu, J. M. Hwang, Z. H. Hwang, W. H. Hung, and H. L. Hwang, Applied Surface Science 212, 907 (2003).
    42. R. H. Horng, D. S. Wuu, Y. C. Lien, and W. H. Lan, Appl. Phys. Lett. 79, 2925 (2001).
    43. S. Y. Kim, H. W. Jang, and J. L. Lee, Appl. Phys. Lett. 82, 61 (2003).
    44. J. O. Song, K. K. Kim, S. J. Park, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 83, 479 (2003).
    45. J. O. Song, D. S. Leem, J. S. Kwak, O. H. Nam, Y. Park, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 83, 2372 (2003).
    46. H. W. Jang, and J. L. Lee, J. Appl. Phys. 93, 5416 (2003).
    47. H. W. Jang, K. H. Kim, J. K. Kim, S. W. Hwang, J. J. Yang, K. J. Lee, S. J. Son, and J. L. Lee, Appl. Phys. Lett. 79, 1822 (2001).

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE