博碩士論文 89226029 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:11 、訪客IP:3.215.182.36
姓名 江博仁(Bo-Ren Jiang)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 矽離子佈植於p型氮化鎵之特性研究
(Investigation of Si-implanted p-type GaN)
相關論文
★ 富含矽奈米結構之氧化矽薄膜之成長與其特性研究★ P型氮化鎵歐姆接觸製作研究
★ 應用聚對位苯基乙烯高分子材料製作有機發光二極體★ 氮離子佈植於氮化鎵之特性研究
★ 磷化銦鋁鎵/砷化鎵/砷化銦鎵對稱型平面摻雜場效電晶體研究★ 1550 nm 直調式光纖有線電視長距離傳輸系統
★ 以保角映射法為基礎之等效波導理論:理想光波導之設計與分析★ 銦鋅氧化膜基本特性及其與氮化鎵接觸應用之研究
★ 氮化鎵藍色發光二極體透明電極之製作與研究★ 透明導電膜與氮化鎵接觸特性研究
★ 連續時間電流式濾波與振盪電路設計與合成★ 氮化鋁鎵/氮化鎵異質接面金屬-半導體-金屬光檢測器之研究
★ 陣列波導光柵波長多工器設計與分析★ 室溫沈積高穩定性之氮化矽薄膜及其光激發光譜研究
★ 雙向混合DWDM系統架構在80-km LEAF上傳送CATV和OC-48信號★ N型氮化鎵MOS元件之製作與研究
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 本文的實驗是研究矽離子佈值於鎂摻雜p 型氮化鎵的特性研
究,以40keV 、70keV 、150keV 等不同能量及5×10 16 ,5×10 17 ,5×10 18 ,
1×10 20 cm -3 等不同佈植濃度,佈植在濃度為3.4 ×10 17 cm -3 之鎂摻雜p
型氮化鎵上,藉以了解矽離子佈植後的氮化鎵試片特性。
在光特性方面,利用拉曼 (Raman) 量測顯示,佈植造成的缺陷
在熱處理過程中會有相互聚集的現象,然後才是缺陷的消除;利用光
激發螢光光譜(photoluminescence)的量測顯示,矽離子佈植會將原本p
型氮化鎵的藍光發光機制(2.8eV)減弱,而產生黃光放射的發光機制。
在電性方面,由霍爾量測顯示,佈植入的矽離子濃度一旦大於p
型氮化鎵的電洞濃度,便可將試片轉變為n 型的氮化鎵,而且由於佈
植所留下來的傷害影響,電子遷移率會有大幅降低的現象;然後再以
蕭特基二極體做深層能階暫態(deep-level transient spectroscopy)量
測,顯示材料中之原生缺陷(native defect)的變化,所以在高濃度佈植
後轉變為n 型氮化鎵,鎵空缺(gallium vacancy)的缺陷能階因為形成
能降低而增加,說明了材料中補償效用的影響機制。
摘要(英) p-type GaN can be converted to n-type by
Si + ion implantation. We used AFM, XRD, PL, Raman
scattering, Hall, and DLTS measurement to investigate the mechanism of this conversion.
關鍵字(中) ★ 氮化鎵
★ 離子佈植
關鍵字(英) ★ implantation
★ GaN
論文目次 目錄
第一章 序論........................................................................................1
1.1 背景及研究動機......................................................................1
1.2 實驗目的.................................................................................2
第二章 量測系統及原理簡述..............................................................4
2.1 離子佈植簡述:......................................................................4
2.2 量測系統及原理概述...............................................................5
2.2.1 光激發光譜.....................................................................5
2.2.1.1 光激發螢光法..............................................................5
2.2.1.2 光激發螢光量測原理...................................................6
2.2.1.3 光子在能帶間之躍遷型式: ..........................................7
2.2.1.4 能隙隨溫度及摻雜濃度影響之變化: ...........................8
2.2.2 拉曼光譜量測.................................................................9
2.2.2.1 拉曼光譜.....................................................................9
2.2.2.2 拉曼光譜原理:...........................................................10
2.2.2.3 大角度入射的拉曼光譜測定方法............................. 11
2.2.3 霍爾效應量測..............................................................12
2.2.3.1 霍爾效應量測法........................................................12
2.2.3.2 霍爾效應量測原理....................................................12
2.2.4 深層能階暫態能譜......................................................14
2.2.4.1 DLTS 量測法.............................................................14
2.2.4.2 DLTS 基本原理..........................................................14
2.2.4.3 缺陷活化能、缺陷濃度及載子截面積的測定..........17
第三章 實驗方法及量測步驟............................................................20
3.1 實驗準備...............................................................................20
試片準備...............................................................................20
3.2 實驗步驟...............................................................................20
3.3 霍爾效應量測元件製作........................................................22
3.4 氮化鎵蕭特基二極體製作....................................................23
製程......................................................................................23
第四章 結果與討論...........................................................................26
前言.............................................................................................26
4.1 拉曼光譜討論與分析.............................................................26
4.1.1 拉曼光譜.....................................................................26
4.1.2 氮化鎵薄膜與拉曼光譜...............................................27
4.1.3 拉曼光譜與離子佈值...................................................28
4.1.4 拉曼光譜與熱處理的修復過程.....................................29
4.2 PL 討論與分析......................................................................31
4.2.1 p 型氮化鎵薄膜與PL 光譜...........................................32
4.2.2 氮化鎵的PL 光譜中之黃光放射.................................34
4.2.3 離子佈植後的PL 光譜................................................35
4.3 霍爾效應量測之討論與分析..................................................37
4.3.1 變溫霍爾量測與活化能...............................................38
4.3.2 載子轉換和濃度變化的分析.......................................39
4.3.2 遷移率變化的分析.......................................................39
4.4 DLTS 討論與分析..................................................................40
4.4.1 氮化鎵之缺陷能階......................................................40
4.4.2 離子佈植之缺陷能階分析...........................................43
第五章 結論......................................................................................45
參考文獻.....................................................................................48
參考文獻 [1] J. C. Zolper, S. J. Pearton, R. G. Wilson, and R. A. Stall,
“Implant activation and redistribution of dopants in GaN”, IEEE,
Ion Implantation Technology, Proceedings of the 11th
International Conference (1997)
[2] J. K. Sheu, C. J. Tun, M. S. Tsai, C. C. Lee, G. C. Chi, S. J.
Chang and Y. K. Su, “n + -GaN formed by Si implantation into
p-GaN”, J. Appl. Phys. 91, 1845 (2002).
[3] 曾建峰,‘有機金屬氣相磊晶法低溫砷化鎵的變溫霍爾量測及
深層能階暫態能譜量測 “,交通大學電子物理所,碩士論文
(1995)。
[4] 高孝維,”N 型氮化鎵高熱穩定性歐姆接觸之研究”,中央大
學光電所,碩士論文 (1999)。
[5] 黃宏基,”P-型氮化鎵歐姆接觸製作研究”,中央大學光電所,
碩士論文 (2000)。
[6] Dimity Kirillov, Heon lee, and James S. Harris, Jr., ”Raman
scattering study of GaN films”, J. Appl. Phys. 80, 4058 (1996).
[7] F. A. Ponce, J. W. Steeds, C. D. Dyer and G. D. Pitt, “Direct
imaging of impurity-induced Raman scattering in GaN”, Appl.
Phys. Lett. 69, 2650 (1996).
[8] W. Limmer, W. Ritter, and R. Sauer, “Raman scattering in
ion-implanted GaN”, Appl. Phys. Lett. 72, 2589 (1998).
[9] J. F. Muth, J. H. Lee, I. K. Shmagin, R. M. Kolbas, H. C. Casey,
Jr., B. P. Keller, U. K. Mishra, and S. P. DenBaars, “Absorption
coefficient, energy gap, exciton binding energy and
recombination lifetime of GaN obtained from transmission
measurements”, Appl. Phys. Lett. 71, 2572 (1997).
[10] U. Kaufmann, M. Kunzer, M. Maier, H. Obloh, A.
Ramakrishnan, B. Santic, and P. Schlotter, “Nature of the 2.8 eV
photoluminescence band in Mg doped GaN”, Appl. Phys. Lett.
72, 1326 (1998).
[11] Jörg Neugebauer and Chris G. Van de Walle, ”Gallium vacancies
and the yellow luminescence in GaN”, Appl. Phys. Lett.69, 503
(1996).
[12] C. J. Eiting, P. A. Grudowski, R. D. Dupuis, H. Hsia, Z. Tang, D.
Becher, H. Kuo, G. E. Stillman, and M. Feng, “Activation
studies of low-dose Si implants in gallium nitride”, Appl. Phys.
Lett. 73, 3875 (1998).
[13] W. Götz, N. M. Johnson, C. Chen, H. Liu, C. Kuo, and W. Imler,
“Activation energies of Si donors in GaN”, Appl. Phys. Lett. 68,
3144 (1996).
[14] X. A. Cao, C. R. Abernathy, R. K. Singh, S. J. Peartona, M. Fu,
V. Sarvepalli, J. A. Sekhar, J. C. Zolper, D. J. Rieger, J. Han, T. J.
Drummond, R. J. Shul and R. G. Wilson, “Ultrahigh Si + implant
activation efficiency in GaN using a high-temperature rapid
thermal process system”, Appl. Phys. Lett. 73, 229 (1998).
[15] T.L Tansley and R.J. Egan, “Point-defect energies in the nitrides
of aluminum, gallium, and indium”, Phys. Rev B45, 10942,
(1992).
[16] D.W. Jekins and J. D. Dow “Electronic structures and doping of
InN, InxGa1- xN, and InxAl1- xN”, Phys. Rev. B39, 3317 (1989).
[17] P. Hacke, H. Nakayama, T. Detchprohm, K. Hiramatsu, and N.
Sawaki, “Deep levels in the upper band-gap region of lightly
Mg-doped GaN”, Appl. Phys. Lett. 68, 1362 (1996).
[18] D. J. Chadi, “Atomic origin of deep levels in p-type GaN:
Theory”, Appl. Phys. Lett. 71, 2970 (1997).
[19] D. Haase, M. Schmid, W. Kürner, A. Dörnen, V. Härle, F. Scholz,
M. Burkard and H. Schweizer, “Deep-level defects and n-type-carrier concentration in nitrogen implanted GaN”, Appl.
Phys. Lett. 69, 2525 (1996).
[20] Jörg Neugebauer and Chris G. Van de Walle, “Atomic geometry
and electronic structure of native defects in GaN”, Phys. Rev.
B50, 8067 (1994-I).
指導教授 李清庭(Ching-Ting Lee) 審核日期 2002-7-11
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明