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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:廖清賢
研究生(外文):LIAO. CHING-HSIEN
論文名稱:氮化鎵之光電化學反應與應用
論文名稱(外文):Photoelectorchemistry (PEC) reaction and application of GaN
指導教授:彭隆瀚
指導教授(外文):L.-H. Peng
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:光電工程學研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:氮化鎵光電化學
外文關鍵詞:GaNPhotoelectorchemistryPEC
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在本論文中,將探討吾人所發展之光增益氮化鎵濕式蝕刻及氧化技術。由於氮化鎵具備半導體材料當中鍵結最強的離子性,故一般難以用傳統濕式蝕刻方式進行蝕刻製程。因此本論文中,吾人將採photoelectrochemistry (PEC)技術,完成氮化鎵之蝕刻及氧化製程。吾人並且發現光增強濕式氧化技術所成長之氧化物不僅能對氮化鎵產生抗反射鍍膜(AR coating)效應,更具有產生表面保護(surface passivation)效應。
最後吾人細述在成長了三層InGaN/GaN量子井之晶片上製作MSM結構之詳細製程。並量測與分析其KrF 準分子雷射激發光譜,由分析中發現所量測到的光譜,為近似激發性輻射與空氣/磊晶層/Al2O3間所構成之垂直共振腔作用的結果。
In this thesis, photo-enhanced wet etching and oxidation on undoped GaN are investigated . When shone with a UV 254 nm Hg source, oxidation of GaN is found to take place in phosphorus acid (H3PO4) solutions with pH values ranging from 3 to 4; however etching of GaN is found to occur at a larger pH window ranging from 0 to 2 in H3PO4 and 11 to 14 in KOH solutions, respectively. Compared with the as-grown GaN layer,large enhancement in the photocurrent(PC) and photoluminescence(PL) response are observed on the oxidized GaN surface .this result are attributed to AR coating effect and surface passivation due to ultraviolet wet oxidation on GaN.
At last, we described the detail process of fabricating MSM structure onto the InGaN/GaN multi-Quantum-well (MQW). Using 248nm KrF excimer laser excitation , spectra of quasi-stimulated emission and its interation with cavity mode are discussed.
第一章 緒論 1
第二章 氮化鎵之深紫外光增強濕式
化學蝕刻技術 4
2.1 GaN各式濕式蝕刻之簡介 5
2.2 GaN各式乾式蝕刻之簡介 7
2.2.1 PLASMA-BASED DRY ETCHING TECHNIQUE 7
2.2.2 ION BEAM-BASED DRY ETCHING TECHNIQUE 8
2.3 光電化學反應(PEC) 10
2.4 氮化鎵之深紫外光增強濕式化學蝕刻架構 11
2.5 深紫外光增強之濕性化學氮化鎵蝕刻結果 14
2.6 pH酸鹼值對於蝕刻速率之影響 20
第三章 氮化鎵之光增強濕式氧化技術 22
3.1 GaN之光增強濕式氧化技術實驗架構 24
3.2 GaN之光增強濕式氧化技術實驗結果 25
第四章 氮化鎵自然氧化層之表面保護 30
4.1 各類不同的GaN passivation技術 31
4.1.1 passivation by Rapid Thermal Processing(RTP) 31
4.1.2 passivation by alcohol-based sulfide solution 32
4.2 光增強濕式氧化技術之氮化鎵表面保護 34
4.2.1 光增強濕性氧化之PL量測 34
4.2.2 光增強濕式氧化之PC量測 37
第五章金屬-半導體-金屬結構之製程與光譜分析 39
5.1 MSM 結構之製程 39
5.2 MSM結構之KrF 準分子雷射激發光譜量測
與分析 44
第六章 結論與未來展望 53
6.1 結論 53
6.2 未來展望 54
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