p-GaN/AgPd與p-GaN/AgIn反射式歐姆電極光電特性與熱穩定性之研究

Study of Optoelectric Properties and Thermal Stability of p-GaN/AgPd and p-GaN/AgIn Reflective Ohmic Contacts

時聖立(Sheng-Lih Shih)

指導教授 ： 黃倉秀

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2014年)

摘要

本論文以雙電子槍蒸鍍系統製備p-GaN的反射式歐姆電極AgPd(10 at%)、AgPd(4 at%)、AgPd(2 at%)、AgIn(9 at%)、AgIn(2 at%)及In(2 nm)/Ag(160 nm)等六組試片，探討不同合金成分的添加以及爐管退火(FA)與快速退火(RTA)兩種退火方式，對於AgPd及AgIn合金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，分析不同合金成分的特性差異及合金對於抑制退火後Ag薄膜凝聚的效果。我們發現In(2 nm)/Ag即可抑制Ag薄膜的高溫退火凝聚，添加In的AgIn合金退火後也不會有凝聚而破孔之現象，光反射率下降幅度甚小。但是Pd添加的量少於2個原子百分比時，經過500℃爐管退火後Ag膜局部破孔，光反射率下降較明顯，時效退火後的片電阻也略微增大，如改用快速退火則不會有此現象。其餘的AgPd、AgIn合金及層狀In/Ag薄膜經爐管退火或快速退火，且400℃時效退火1小時後反射率變化不大，金屬薄膜片電阻與特徵接觸電阻數值亦大致無顯著變化。使用Ag當基材的合金薄膜可增進熱穩定性。綜合考量光反射率、金屬薄膜片電阻、特徵接觸電阻與熱穩定性，AgIn(2 at%)合金有相當優異的表現，而In的厚度為2 nm時即可有效抑制Ag薄膜凝聚之結果。以製作p-GaN覆晶式LED電極之應用觀點來看，AgIn(2 at%)合金在石英爐管內，於大氣環境下進行500℃退火5分鐘後，可以於460 nm具有92%的光反射率，金屬薄膜片電阻約為0.33 Ω/□，特徵接觸電阻約為9.7 × 10-3 Ω-cm2，時效退火後更降低至3 × 10-3 Ω-cm2，為具備良好熱穩定性的歐姆電極。

關鍵字

反射式歐姆電極 ； 光電特性 ； 熱穩定性

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Reflective Ohmic Contacts ； Optoelectric ； Thermal Stability ； p-GaN ； AgIn ； AgPd

參考文獻

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