博碩士論文 87226023 詳細資訊




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姓名 黃宏基(Hong-Ji Huang)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 P型氮化鎵歐姆接觸製作研究
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摘要(中) 本篇論文針對P型氮化鎵(P-type GaN)材料之歐姆接觸電極之製作,在製程上提出二種不同的方法來製作歐姆接觸,並研究其與傳統歐姆接觸電極製程之差異,在論文的第一部份中,比較在歐姆接觸電極合金化的熱處理過程中,金屬組合的熱穩定性;論文第二部份,則針對離子佈植技術之優點,設計將離子佈植技術應用於P型氮化鎵材料之歐姆接觸製程中,並比較佈植前後試片電特性上的改變。
在實驗結果方面,論文中以鎳/金(Ni/Au)金屬組合,厚度分別為100/300 nm條件下,在熱處理溫度850℃的氮氣環境下,加熱3分鐘後,可得到特徵接觸電阻值約為2.3x10E-4 Ω-cm2,持續加熱至60分鐘仍可維持特徵接觸電阻值約為5x10E-4 Ω-cm2,將此金屬組合蒸鍍於未作活化之P型氮化鎵材料上,發現於加熱20分鐘後可得線性之電流電壓特性,並於加熱30分鐘後可得特徵接觸電阻值約為4.8-5.3x10E-3 Ω-cm2,比較兩組試片之結果,可以發現在這樣製程中,活化步驟並非影響歐姆接觸特性之主要因素,因此,在歐姆接製觸的製程中,可以利用這樣的金屬組合取代P型氮化鎵材料需預先作活化的製程步驟。
有關離子佈植實驗,論文中以Mg離子在P型氮化鎵材料上,作高摻雜劑量的淺層佈植,使得氮化鎵材料表面晶格遭受嚴重破壞,進而在表面產生許表面能態(surface state),促使載子達到電流傳導的目的,經由離子佈之後的試片,在金屬電極蒸度完成並熱處理2分鐘後,電流電壓的量測呈現線性之特性,其特徵接觸電阻值約為3x10E-3 Ω-cm2,並且金屬電極在熱處理時間增加後之後,特徵接觸電阻值更可以降低到約4x10E-4 Ω-cm2。而未作離子佈植之試片電阻值僅為6x10E-3 Ω-cm2
關鍵字(中) ★ 氮化鎵
★ 歐姆接觸
★ 鎳/金電極
★ 鎂離子佈植
關鍵字(英) ★ GaN
★ ohmic contact
★ Ni/Au metallization
★ Mg ion implantation
論文目次 論文摘要………………………………………………………………….Ⅰ
目錄……………………………………………………………………….Ⅱ
圖目……………………………………………………………………….Ⅳ
表目……………………………………………………………………….Ⅵ
第一章 緒論…………………………………………………………….1
第二章 半導體製程及量測分析
2.1歐姆接觸原理……………………………………….……..7
2.2氮化鎵材料簡介…………………………………………...9
2.3 P型氮化鎵材料之半導體製程…………………………...10
2.4 量測分析方法…………………………………………….11
第三章 金屬電極之熱穩定性研究
3.1 研究動機………………………………………………….21
3.2 實驗架構………………………………………………….21
3.3 結果與討論……………………………………………….23
第四章 應用離子佈植技術於P型氮化鎵歐姆接觸製程之研究
4.1研究動機………………………………………………….27
4.2實驗架構………………………………………………….28
4.3實驗結果及討論………………………………………….29
第五章 結論……………………………………………….………….34
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