簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 楊承叡
Yang, Cheng-Ruei
論文名稱： p-GaN/Ni/Ag/Al反射式歐姆電極之光電特性與熱穩定性研究
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： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： [97]
中文關鍵詞： 反射式歐姆電極 、氮化鎵 、Ni/Ag/Al
外文關鍵詞： Flip-Chip, p-GaN, Ohmic Contact, Ni/Ag/Al
相關次數： 點閱：3  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

    • 本論文以電子槍蒸鍍系統製備p-GaN的反射式歐姆電極Ni(10nm)/Ag(200nm)、Ni(10nm)/Ag(200nm)/Al(5nm)、Ni(10nm)/Ag(200nm)/Al(10nm)、Ni(2nm)/Ag(150nm)、Ni(2nm)/Ag(150nm)/Al(2nm)、Ni(2nm)/Ag(150nm)/Al(5nm)、Ni(2nm)/Ag(150nm)/Al(10nm)等七組試片，旨在研究Ni/Ag/Al薄膜厚度、Al膜層的添加以及爐管與快速退火爐兩種退火條件，對於Ni/Ag/Al反射式歐姆電極光電特性的影響。探討內容包含反射式歐姆電極的光反射率、金屬薄膜片電阻與特徵接觸電阻，以及各性質之熱穩定性，並使用掃描式電子顯微鏡觀察試片表面樣貌，分析Ni/Ag厚度與Al薄膜的添加對於抑制退火後Ag薄膜凝聚的效果。研究結果顯示，退火以後Ni/Ag會發生劇烈凝聚現象，使得光反射率下降，部分電極甚至呈現半透明，片電阻因而大幅增加，且即使增厚Ni/Ag薄膜，光電性質之熱穩定性仍極差。Ni/Ag/Al在同樣的退火條件下，覆蓋Al薄膜明顯抑制了Ag膜的凝聚，經長時間時效退火後仍具有一定的反射率，金屬薄膜片電阻與特徵接觸電阻數值亦大致無顯著變化。Al薄膜的添加不僅不會造成歐姆接觸劣化，更可增進反射式電極之熱穩定性。綜合考量光反射率、金屬薄膜片電阻以及特徵接觸電阻，發現經長時間退火後Ni/Ag/Al表現比Ni/Ag優異，且Al薄膜厚度為2 nm時可以得到最佳結果。若以製作發光二極體之p-GaN反射式電極的觀點而言，p-GaN/Ni(2nm)/Ag(150nm)/Al(2nm)在空氣流通的石英爐管中，500 oC退火5分鐘後，可以得到在460 nm的光反射率為65%，金屬薄膜片電阻為0.15 Ω/□，特徵接觸電阻為2.2×10-2 Ω-cm2，且各性質都具有良好的熱穩定性。

    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...............................................3 1-3 文獻回顧...............................................7 1-4 研究動機與目的........................................13 第二章 實驗 2-1 試片設計..............................................15 2-2 實驗方法..............................................15 第三章 結果與討論 3-1 SEM觀察Al覆蓋層對Ag反射層凝聚現象之抑制效果...........20 3-2 退火對各試片光反射率及其熱穩定性的影響................22 3-3 退火對金屬薄膜片電阻及其熱穩定性的影響................26 3-4 CTLM量測結果與分析....................................27 第四章 結論...............................................31 參考文獻..................................................34 表格...............................................表1 ~ 表6 圖片..............................................圖1 ~ 圖54

    [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, 1687 (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] A. Y. C. Yu, Solid State Electron. 13, 239 (1970).
    [9] C. Y. Chang, Y. K. Fang, and S. M. Sze, Solid State Electron. 14, 541 (1971).
    [10] S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, New York), p.245, 1981.
    [11] F. A. Padovani and R. Stratton, Solid State Electron. 9, 695 (1966).
    [12] C. R. Crowell and V. L. Rideout, Solid State Electron. 12, 89 (1969).
    [13] R. Stratton and F. A. Padovani, Solid State Electron. 10, 813 (1967).
    [14] G. S. Marlow, and M. B. Das, Solid State Electron. 25, 91 (1982).
    [15] V. Y. Niskov and G. A. Kubetskii, Sov. Phys. Semicond. 4, 1553 (1971).
    [16] W. G. Bickley, Bessel Functions, pp. 220-225. University Press, Cambridge (1960).
    [17] J. K. Kim, J. L. Lee, J. W. Lee, H. E. Shin, Y. J. Park, and T. Kim, Appl. Phys. Lett. 73, 2953 (1998).
    [18] J. Sun, K. A. Rickert, J. M. Redwing, A. B. Ellis, F. J. Himpsel, andT. F. Kuech, Appl. Phys. Lett. 76, 415 (2000).
    [19] H. Ishikawa, S. Kobaya, Y. Koide, S. Yamasaki, S. Nagai, J. Umezaki, M. Koike, and M. Murakami, J. Appl. Phys. 81, 1315 (1997)
    [20] Y. Ohba and A. Hatano, Jpn. J. Appl. Phys. 33, L1367 (1994).
    [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] 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).
    [26] R. H. Horng, D. S. Wuu, Y. C. Lien, and W. H. Lan, Appl. Phys. Lett. 79, 2925 (2001).
    [27] C. Huh, K. S. Lee, E. J. Kang, and S. J. Park, J. Appl. Phys. 93, 9383 (2003).
    [28] W. S. Chen, S. C. Shei, S. J. Chang, Y. K. Su, W. C. Lai, C. H. Kuo, Y. C. Lin, C. S. Chang, T. K. Ko, Y. P. Hsu, and C. F. Shen IEEE Trans. on Electron Devices 53, 32 (2006).
    [29] J. Y. Kim, S. I. Na, G. Y. Ha, M. K. Kwon, I. K. Park, J. H. Lim, and S. J. Park, Appl. Phys. Lett. 88, 043507 (2006).
    [30] J. O. Song, J. S. Kwak, Y. Park, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 86, 062104 (2005).
    [31] H. G. Hong, J. O. Song, T. Lee, I. T. Ferguson, J. S. Kwak, and T. Y. Seong, Mater. Sci. Eng. B. 129, 176 (2006).
    [32] C. L. Lin, S. J. Wang, and C. Y. Liu, Electrochemical and Solid-State Lett. 8, G265 ( 2005).
    [33] S. Y. Kim and J. L. Lee, Electrochemical and Solid-State Lett. 7, G102 (2004).
    [34] I. Waki, H. Fujioka, M. Oshima, H. Miki and A. Fukizawa Appl. Phys. Lett. 78, 2899 (2001).
    [35] D. S. Zhao, S. M. Zhang, L. H. Duan, Y. T. Wang, D. S. Jiang, W. B. Liu, B. S. Zhang, and H. Yang, Phys. Lett. 24, 1741 (2007).
    [36] H. W. Jang, J. H. Son, and J. L. Lee, Appl. Phys. Lett. 90, 012106 (2007).
    [37] K. Y. Ban, H. G. Hong, D. Y. Noh, J. I. Sohn, D. J. Kang, and T. Y. Seong, Mater. Sci. Eng. B. 133, 26 (2006).
    [38] D. S. Leem, J. O. Song, H. G. Hong, J.S. Kwak, Y. Park and T. Y. Seong, Phys. Stat. Sol. (a). 201, 2823 (2004).
    [39] J. O. Song, D. S. Leem, J. S. Kwak, O. H. Nam, Y. Park, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 83, 4990 (2003).
    [40] J. O. Song, D. S. Leem, J. S. Kwak, O. H. Nam, Y. Park, and T. Y. Seong. IEEE Phot. Tech. Lett. 16, 1450 (2004).
    [41] K. Y. Ban, H. G. Hong, D. Y. Noh, T. Y. Seong, J. O. Song, and D. Kim, Semicond. Sci. Technol. 20, 921 (2005).
    [42] D. S. Leem, T.W. Kim, T. Lee, J. S. Jang, Y. W. Ok, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 89, 262115 (2006).
    [43] J. O. Song, J. S. Kwak, and T. Y. Seong, Appl. Phys. Lett. 86, 062103 (2005).
    [44] H. G. Hong, K. Y. Ban, J. O. Song, J. Cho, Y. Park, J. S. Kwak, I. T. Ferguon, and T. Y. Seong, Phys. Stat. Sol. (c)3, 2133 (2006).
    [45] C. H. Chou, C. L. Lin, Y. C. Chuang, H. Y. Bor, and C. Y. Liu Appl. Phys. Lett. 90, 022103 (2007).
    [46] H. X. Ma, Y. J. Han, W. J. Shentu, X. P. Zhang, and Y. Luo, Chin. Phys. Lett. 23, 2299 (2006).
    [47] L. B. Chang, C. C. Shiue, and M. J. Jeng, Appl. Phys. Lett. 90, 163515 (2007).
    [48] H. W. Jang and J. L. Lee, Appl. Phys. Lett. 85, 4421 (2004).
    [49] J. H. Son, G. H. Jung, and J. L. Lee, Appl. Phys. Lett. 93, 012102 (2008).
    [50] H. W. Jang and J. L. Lee, Appl. Phys. Lett. 85, 5920 (2004).
    [51] H. W. Jang, J. H. Son, and J. L. Lee, J. Electrochem. Soc. 155, H563 (2008).
    [52] H. C. Kim and T. L. Alford, J. Appl. Phys. 94, 5393 (2003).
    [53] K. Sugawara, M. Kawamura, Y. Abe, and K. Sasaki, Microelectron. Eng. 84, 2476 (2007).
    [54] 李正中，薄膜光學與鍍膜技術，藝軒圖書出版社，2002年，144頁。
    [55] S. M. Sze, Semiconductor devices, physics and technology (Wiley ; Bell Telephone Lab, New York), p.37, 1985.

    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)

    QR CODE