跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.210.132.31) 您好!臺灣時間:2022/08/19 18:19
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:許淵欽
研究生(外文):Yuan-Chin Hsu
論文名稱:利用溼式蝕刻製作發光二極體之研究
論文名稱(外文):Study of wet etched gallium nitride light emitting diodes
指導教授:吳允中藍文厚
指導教授(外文):Yeun-Jung WuWen How Lan
學位類別:碩士
校院名稱:國立海洋大學
系所名稱:光電科學研究所
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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:光輔助化學溼式蝕刻氮化鎵藍光發光二極體
外文關鍵詞:photo-enhanced chemical wet etchingGaNblue light emitting diode
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:156
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
在本論文中主要分為三部份,一為利用光輔助溼式蝕刻氮化鎵;二為金屬與氮化鎵的接觸;三為p-down藍光發光二極體。
在光輔助溼式蝕刻部份,我們針對不同濃度、不同試片品質、不同照射強度、外加電阻四項對蝕刻速率的影響加以探討。
在金屬與氮化鎵接觸部份,鉻/鋁與n型氮化鎵接觸,在600℃下,作退火處理20分鐘,可得到最低的特定接觸電阻 ;鎳/金與p型氮化鎵接觸,隨著退火溫度增加,而半導體內阻有上升的趨勢。
在p-down InGaN/GaN MQWs藍光二極體部份,利用乾式蝕刻製作元件其漏電流較小,約為119nA;在相同注入電流密度下,p-down藍光二極體的中心波長藍移的變化量比傳統n-down小。

In this thesis, it is divided into three parts :
1.photo-enhanced chemical wet etching
2.metal and GaN ohmic contact
3.p-down blue light emitting diodes
In first aspect of present thesis, we have discussed the effects of solution concentration, sample quality, illuminated power, and external resistance on etching rate.
In second aspect of present thesis, metal contact to GaN was investigated. For n-GaN ohmic contact, the lowest specific contact resistance was obtained to be 3.62*10-4Ω-cm² when the Cr/Al bimetal was deposited and annealed at 600℃ for 20 minutes. For p-GaN ohmic contact, the Ni/Au was used. The resistance of neighboring electrodes is inverse proportional to annealing temperature.
In final aspect of present thesis, the p-down InGaN/GaN MQWs blue LEDs were fabricated and measured in details. The leakage current of dry etched LED is less than that of PEC wet etched LED, and it’s about 119 nA.The wavelength blue shift of p-down LED is less than that of conventional n-down structure with the same injection current density.

摘要………………………………………………………………………i
誌謝………………………………………………………………………iii
目錄………………………………………………………………………iv
第一章 緒論………………………………………………………………1
1.1 氮化鎵的簡介…………………………………………………… 1
1.2 論文內容陳述…………………………………………………… 3
第二章 發展背景與實驗理論……………………………………………5
2.1 光輔助溼式蝕刻………………………………………………… 5
2.1.1 光輔助溼式蝕刻之原理……………………………………6
2.1.2 Diffusion-Limited Process…………………………… 8
2.2 乾式蝕刻之原理………………………………………………… 8
2.3 金屬與半導體接面……………………………………………… 9
2.3.1 金屬與半導體接面之理論…………………………………9
2.3.2 傳輸線模型之理論……………………………………… 10
2.4 PN接面二極體……………………………………………………11
2.4.1 電流-電壓特性……………………………………………11
2.4.2 氮化銦鎵/氮化鎵(InGaN/GaN)量子井……………… 13
2.4.2.1 極化場………………………………………………14
2.4.2.2 氮化銦鎵/氮化鎵多重量子井能帶結構………… 14
第三章 氮化鎵薄膜沉積與實驗流程………………………………….22
3.1 長晶…………………………………………………………….22
3.2 光輔助溼式蝕刻之實驗流程………………………………….23
3.2.1 磊晶片準備……………………………………………… 23
3.2.2 磊晶片清洗……………………………………………….23
3.2.3 光輔助溼式蝕刻………………………………………….23
3.3 氮化鎵-金屬接觸之實驗流程…………………………………24
3.4 氮化鎵藍光發光二極體之製作……………………………….25
第四章 結果與討論…………………………………………………….31
4.1 氮化鎵之光輔助溼式蝕刻…………………………………….31
4.1.1 光輔助溼式蝕刻之光電流密度………………………… 31
4.1.2 蝕刻液濃度與蝕刻速率之關係………………………… 32
4.1.3 外加電阻對蝕刻速率之影響…………………………….33
4.1.4 光強度對蝕刻速率之影響……………………………….34
4.1.5 不同品質磊晶對光輔助溼式蝕刻的影響……………….35
4.2 n型氮化鎵之歐姆接觸…………………………………………36
4.2.1 未經蝕刻n型氮化鎵之歐姆接觸…………………………38
4.2.2 蝕刻n型氮化鎵之歐姆接觸………………………………39
4.3氮化鎵藍光發光二極體…………………………………………41
4.3.1電流與表面型態分析………………………………………41
4.3.2電性量測……………………………………………………42
4.3.3電激發頻譜分析……………………………………………43
第五章 結論…………………………………………………………… 68
附註………………………………………………………………………70
參考文獻…………………………………………………………………72

[1]S.Nakamura,Jap.J.Appl.Phys. 35(1B),L77(1996)
[2]S.Nakamura,Jap.J.Appl.Phys. 36(12A),L1568(1997)
[3]現代半導體發光及電射二極體材料技術 史光國編著 p1-1
[4]S.Yoshida,S.Misawa,S.Gonda,Appl.Phys.Lett.42,427(1983)
[5]現代半導體發光及電射二極體材料技術 史光國編著 p2-2
[6]H.Amano,T.Asahi,M.Senon,Jap.J.Appl.Phys.29(1B),L205(1990)
[7]現代半導體發光及電射二極體材料技術 史光國編著 p1-5
[8]S.Nakamura,T.Mukai,M,Senon,Jap.J.Appl.Phys.76,p8189(1994)
[9]M.A.Khan,J.N.Kuznia,D.T.Olson,Appl.Phys.Lett.65,1121(1994)
[10]M.E.Lin,Z.Ma,Y.F.Huang,Appl.Phys.Lett.64,p1003(1994)
[11]Li-Chien Chen et al.Appl.Phys.Lett,76,25,p3703-3705(2000)
[12]Van de Van J.&Nabben H.J.P. J.Appl.Phys.67(12),p7572(1990)
[13]C.Youtesy,I.Adesida,L.T.Romano,G.Bulman,Appl.Phys.Lett.72,
p560(1998)
[14]C.Youtesy,I.Adesida,L.T.Romano, Appl.Phys.Lett.73,p797
(1998)
[15]S.Nakamura “The Blue Laser Diode” Springer p202(1997)
[16]I.Adessida,A.Mahajan,E.Andieh,Appl.Phys.Lett.63,2777(1993)
[17]S.J.Pearton,C.R.Abernathy,F.Ren,J.R.Lothian,J.Vac.Sci.
Technol.A11,1772(1993)
[18]R.J.Shul,G.B.McClellan,S.A.Casalnuovo,D.J.Riegger,Appl.Phys.
Lett.69,1119(1996)
[19]A.T.Ping,I.Adesida,M.A.Khan,Appl.Phys.Lett.67,1250(1995)
[20]J.R.Mileham,S.J.Perton,C.R.Abern athy,J.C.MacKenzie,R.J.
Shul,Appl. Phys.Lett.67,1119(1995)
[21]Q.X.Guo,O.Kato,A.Yoshida,J.Electro.Soc.139,2008(1992)
[22]J.R.Mileham,S.J.Perton,C.R.Abern athy,J.C.MacKenzie,R.J.
Shul,A14,836(1996)
[23]J.I.Pankove,J.Electrochem.Soc,Augest,p1118-1119(1972)
[24]M.S.Minsky,M.White,E.L.Hu,Appl.Phys.Lett,68(11),p1531-1533
[25]C.Youtsey,I.Adesida,Appl.Phys.Lett,71(15),p2151-2153
[26]H.Lu,Z.Wu,I.Bhat,J.Electrochem.Soc.Vol144,No1,L8-L11(1997)
[27]孫世豪 鹼性溶液光輔助光電材料蝕刻之研究 p14
[28]C.Youtsey,G.Bulman,I.Adesida,J.Electro.Mat.Vol27(4),p282-287
(1998)
[29]C.T.Sah“Fundamentals of solid-state electronic” World
Scientific Publisher
[30]Sze,S.M."Semiconductor devices physics and technology"
John Wiley & Sons p70(1985)
[31]C.Youtsey,I.Adesida,Appl.Phys.Lett.Vol72(5),p560-562(1998)
[32]Sze,S.M.“Semiconductor devices physics and technology”
John Wiley & Sons p451(1985)
[33]Dietor K.Schroder “Semiconductors material and devices
characterization” p135 (1998)
[34]Dietor K.Schroder“Semiconductors material and devices
characteriztion” p136 (1998)
[35]Sze,S.M.“Semiconductor devices physics and technology”
John Wiley & Sons p169(1985)
[36]Dietor K.Schroder “Semiconductors material and devices
characterization” p157 (1998)
[37]Dietor K.Schroder “Semiconductors material and devices
characteriztion” p150 (1998)
[38]劉夢麒 氮化鎵錠歐姆接觸之研究
[39]Dietor K.Schroder “Semiconductors material and devices
characterization” p200 (1998)
[40]S.Nakamura “The Blue Laser Diode” Springer p131(1997)
[41]R.Singh,D.Doppalapudi,T.D.Moustakas,L.T.Romano,Appl.Phys.
Lett.Vol70(9),p1089-1091(1997)
[42]游正璋 氮化銦鎵多重量子井對熱效應之研究 p15(2001)
[43]Jasprit Singh ”Physics of Semiconductors and Their
Heterstructures” McGraw Hill p226(1993)
[44]B.Monemar,G.Pozina,Progress in Quantum Electronics 24,p239
-290(2000)
[45]Jasprit Singh ”Physics of Semiconductors and Their
Heterstructures”McGraw Hill p637(1993)
[46]萬其超 電化學 台灣商務印書館
[47]L.H.Peng,C.-W.Chuang,Y.-C.Hsu IEEE J.Selected Topics in
Quantum Electronic Vol4(3),p564-569
[48]Meng-Cheng Tu,”Study of Photoenhanced Chemical etching for
GaN-based Ⅲ-Ⅴ compound materals”p36(2001)
[49]N.A.Papanicolaou,J.Appl.Phys,Vol87(1),p380-386(2000)
[50]Zhifang Fan,Appl.Phys.Lett,Vol68(12),18,p1672-1674(1996)

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top