製作微、奈米結構(Nano-structures, 80~500nm)元件以形成區域發光體來改善元件之發光效率，其主要應用的領域與發光二極體(LED)類似，然而由於其發光效率比傳統的LED高，有可能可提升30~50%取光效率，故一直是熱門的研究題目。本研究主要以砷化鎵等III-V族化合物半導體為發光材料，再利用e-beam lithography方式製成發光元件，接著以質子佈植或蝕刻(etching)法以製作區域發光之奈米結構元件。微、奈米結構發光元件製作之方式略述如下，首先利用電子束微影技術來製作所設計之奈米結構；更進一步利用離子佈植技術，將具有不同載子濃度之原生n 型或p型砷化鎵薄膜，以不同劑量及能量來佈植氫離子。再經熱退火處理後，希望能提高轉質後之個別區域發光體之電隔絕效應，來製作高發光效率之砷化鎵發光二極體。元件完成後量測與分析此元件之直流及光特性，並對於奈米微影技術、p-n界面之光性與電性量測及其物理機制做深入探討研究。本計畫所包含之技術有：1.離子佈植技術，2. 奈米元件製作及量測技術，3. p-n二極體技術，4. 砷化鎵之高效率發光元件。 Micro- and Nano-structured compound semiconductors have recently attracted considerable interest due to their application for the enhanced quantum efficiency(or light extraction efficiency) of optoelectronic devices. The enhanced light-extraction of individual light-emitting materials, fabricated by nano-structures, were much larger compared with the conventional LEDs. Electron-beam lithographic patterning and proton implantation are used to fabricate these micro- and nano-structure devices. Device characteristics, such as the current-voltage characteristics, light output power, will be measured and compared with those conventional LEDs. 研究期間：9301 ~ 9312
