臺灣博碩士論文加值系統

在本次實驗中，將氧化銦錫( indium-tin-oxide，簡稱 ITO )蒸鍍於p型氮化鎵( p-type GaN，簡稱p-GaN )上，製作ITO/p-GaN蕭特基二極體，並利用所觀測之電流密度-電壓( J-V )的特性曲線來研究其元件特性。實驗中使用熱游子場放射( thermionic field emission，簡稱 TFE )的理論模式計算ITO/p-GaN蕭特基二極體的位障高度值為3.2 eV，也由蕭特基理論公式間接推算出ITO的功函數為4.3eV，上述這些理論結果可以由ITO蒸鍍於n型氮化鎵( n-type GaN，簡稱n-GaN )上形成之蕭特基二極體的J-V特性曲線來加以佐證。
另一方面，ITO/p-GaN的位障高度值也可以利用X光光電子能譜( x-ray photoelectron spectroscopy，簡稱 XPS )的數據資料分析求得，經由XPS能譜中譜線的移動，XPS量測所得到ITO/p-GaN的位障高度值和J-V法量測所得到ITO/p-GaN的位障高度值3.2 eV十分一致。

In this study, the current density-voltage (J-V) characteristic of Schottky diodes of indium-tin-oxide (ITO) contacts to p-type GaN (p-GaN) has been investigated. The calculated barrier-height value of ITO/p-GaN samples using the thermionic field emission (TFE) model is 3.2 eV, which implies that the work function of ITO is equal to 4.3 eV. The result is supported by J-V measurements of ITO/n-type GaN Schottky diodes. On the other hand, the barrier height of ITO/p-GaN was also determined from the x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) data. The analysis of the XPS spectral shifts indicated that this observed barrier-height value of ITO/p-GaN by XPS is in good agreement with the value of 3.2 eV obtained from J-V measurements.

中文摘要……………………………………………………………………..i
英文摘要…………………………………………………………………….ii
誌謝…………………………………………………………………………iii
目錄…………………………………………………………………………iv
圖目錄……………………………………………………………………...vii
表目錄……………………………………………………………………..viii
縮寫及符號對照表…………………………………………………………ix
第一章 緒論...................................................................................................1
1.1 文獻回顧…………………………………………………………..1
1.2 研究動機…………………………………………………………..7
1.3 論文架構…………………………………………………………..8
第二章 實驗理論與量測儀器.......................................................................9
2.1 金屬與半導體接觸理論…………………………………………..9
2.2 X光光電子能譜儀………………………………………………18
第三章 實驗步驟.........................................................................................21
3.1 p-GaN蕭特基二極體製作與電特性量測………………….....21
3.1.1 磊晶成長…………………………………………………21
3.1.2 試片活化處理……………………………………………22
3.1.3 試片清洗…………………………………………………22
3.1.4 歐姆接觸之製作…………………………………………22
3.1.5 蕭特基接觸之製作………………………………………23
3.1.6 蕭特基二極體電特性量測………………………………24
3.2 n-GaN特基二極體製作與電特性量測……………………….28
3.2.1 磊晶成長………………………………………....………28
3.2.2 試片清洗…………………………………………………28
3.2.3 歐姆接觸之製作…………………………………………29
3.2.4 蕭特基接觸之製作………………………………………29
3.2.5 蕭特基二極體電特性量測………………………………30
3.3 ITO/ p-GaN之XPS觀測...………………..………...……......32
3.3.1 磊晶成長………………………………………………..32
3.3.2 試片活化處理…………………………………………..32
3.3.3 試片清洗………………………………………………..33
3.3.4 歐姆接觸之製作………………………………………..33
3.3.5 蕭特基接觸之製作………………………………..........34
3.3.6 XPS表面及界面觀測…………………………………..34
第四章 實驗結果與討論.............................................................................35
4.1 p-GaN蕭特基二極體電特性分析……….…………………...35
4.2 n-GaN蕭特基二極體電特性分析………….………………...39
4.3 ITO/ p-GaN之XPS分析…………………..…………………42
第五章 結論.................................................................................................46
參考文獻…………………………………………………………………...48
作者簡介…………………………………………………………………...54

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