氮化鎵/氮化銦鎵多層量子井藍光二極體之研製及其光電特性之研究

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戴菁甫(Jing-Fu Dai) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

氮化鎵/氮化銦鎵多層量子井藍光二極體之研製及其光電特性之研究

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摘要(中)

本論文的主要研究方向，在元件製程方面，利用氧氣對氮化鎵(GaN)/氮化銦鎵(InGaN)多層量子井發光二極體的P型透明傳導層金屬(Ni/Au)作加熱處理，使Ni與氧氣在高溫熱處理的反應下形成NiO，而呈現幾乎透明的狀態，有助於光的穿透，使得波段在450~470nm藍光範圍內的穿透率能由熱處理前的40%提升至70%。在元件特性分析方面，利用溫度調變的光學(EL)和電性(I-V)量測方式來觀察隨不同溫度變化的載子復合發光情形和直流特性，並建立一組速率方程式來解釋載子的復合過程機制，並由實驗的數據推算出鎂在氮化鎵材料中的活化能約為126meV，以及在溫度超過200K的同時，由於此時載子復合受到熱擾動及部份P型訊號的影響，則在活化能的推算上會較一般本體InXGa1-XN多層量子井的結構來得較高，約為136meV。另外，由於GaN與InN材料彼此間的固態不互溶間隙相當大，導致In在GaN中的溶解度有所限制，當In含量超過20%附近時，會導致多相混合物的產生，因此，利用低電流的注入方式，由電激發光光譜來觀察在不同溫度狀態及不同電流注入的情形下，由於In-rich所造成之侷限能態的載子復合能量藍位移的情形會隨不同的量測條件而有所變化。

關鍵字(中)

★ 穿透率
★ 活化能
★ 侷限能態
★ 藍位移

關鍵字(英)

論文目次

第一章導論 1
第二章多層量子井藍光二極體的製程及特點描述 4
2.1元件製程特點描述 4
2.1.1 晶片清洗 4
2.1.2 鎂的活化 4
2.1.3 光照像製版定義P型平台區域 5
2.1.4 鍍平台區金屬阻擋層 6
2.1.5 蝕刻製程 6
2.1.6 光照像製版定義N型電極層區域並鍍上N型金屬層 8
2.1.7 高溫熱處理(N型金屬層) 9
2.1.8 光照像製版定義P型透明傳導層區域並鍍上金屬層10
2.1.9 光照像製版定義P型電極層區域並鍍上P型金屬層11
2.1.10高溫熱處理(P型金屬層)12
2.2 製程總結及直流特性量測14
第三章溫度調變下多層量子井發光二極體光電特性之研究20
3.1 序論20
3.2 光學量測系統配置22
3.3 溫度調變之電激發光量測24
3.4 速率方程式模型建立28
3.5 溫度調變之電性量測34
3.6 本章總結37
第四章低電流注入下載子之復合機制38
4.1 動機38
4.2 溫度調變感應之藍位移能量變化情形40
4.3 低電流調變感應之藍位移能量變化情形43
4.4 本章總結47
第五章結論49
參考文獻51

參考文獻

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指導教授

綦振瀛(Jen-Inn Chyi)

審核日期

2000-7-13

推文