臺灣博碩士論文加值系統

摘要
本研究使用氮化鋁鎵銦系列材料製作藍紫光雷射二極體，論文內容著重在雷射二極體的研製與特性分析，目的是論述雷射二極體製程關鍵，並提出兩種新穎製程方式，其一是『藍光雷射自我對準製程』、其二是『以離子佈植選擇性活化技術製造藍光雷射』，分別深入探討此二製程與傳統製程方式差異性，且分別使用此二製程，成功製作出波長405 nm 藍光雷射。內容共分為五個章節：(1) 序論：介紹發展現況、比較Blu-ray Disk與HD DVD兩大規格、磊晶與製程關鍵技術；(2) 雷射二極體結構與製程：以自我對準製程製作藍光雷射，並討論鏡面製作、鏡面鍍膜、熱穩定性分析，整理各研發團隊所使用歐姆接觸金屬、鈍化層材料、鏡面鍍膜條件、使用基板等參數；(3) 雷射特性探討：藉由分析電流電壓特性曲線（I-V curve）、電激發光譜（electroluminescence）、注入電流對光輸出特性曲線（L-I curve）、特徵溫度量測（characteristic temperature）、遠場圖量測分析(far field pattern)，來討論雷射二極體的電特性、光特性、對環境溫度的敏感度，並討論如何改善雷射特性，最後探討InxGa1-XN/GaN MQW LD，不同In含量雷射結構，自發放射（spontaneous emission, SPE）、激勵放射（stimulated emission, SE）發光波長位移的物理機制；(4) 以離子佈植選擇性活化技術製造藍光雷射：介紹製程方法，接著以此技術製作成雷射二極體，藉由分析電激發光譜、注入電流對光輸出特性曲線、遠場圖量測分析，來討論雷射二極體的特性。最後藉由導電式原子力顯微鏡量測（conductive-atomic force microscopy, C-AFM），分析經離子佈植選擇性活化後，p型GaN材料表面的粗糙度與導電度；(5)結論。

目 錄

第一章 序論 1
1.1發展現況…………………………………………1
1.2關鍵技術…………………………………………3
1.2.1 磊晶技術……………………………………3
1.2.2 製程技術……………………………………4

第二章 雷射二極體的結構與製程 7
2.1 雷射二極體結構…………………………………7
2.2 雷射二極體製程…………………………………8
2.2.1自我對準製程分析…………………………8
2.2.2製程流程……………………………………9
2.2.3鏡面崩裂與鏡面鍍膜………………………16
2.3熱穩定性實驗……………………………………19

第三章 雷射特性探討 22
3.1電流電壓特性曲線………………………………22
3.2雷射鏡面鍍膜對於電激發光譜特性探討………28
3.3光電流輸出特性曲線分析………………………30
3.4雷射對於溫度的特性探討………………………34
3.5雷射遠場圖的特性探討…………………………36
3.6 InxGa1-XN/GaN MQW LD不同In含量雷射物理特性分析………38

第四章 以離子佈植選擇性活化技術製造藍光雷射 41
4.1製程方法…………………………………………41
4.2雷射特性探討……………………………………45
4.2.1電激發光譜分析………………………………45
4.2.2不同批覆層厚度對遠場圖的影響……………48
4.2.3雷射表面粗糙度與導電性特性探討…………50

第五章 結論 53

參考文獻 54

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