博碩士論文 90226025 詳細資訊


姓名 邵勝添(Sheng-Tien Shao)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 佈植氮離子與碳離子於未摻雜氮化鎵之特性研究
(Coimplantation of N ion and C ion into undoped GaN)
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摘要(中) 論文摘要
本文的實驗是研究氮離子和碳離子同時及分別佈植於未摻雜之
氮化鎵的特性研究,氮離子以45keV、90keV、200keV 等不同能量分
別搭配2×1012 cm-2、4.5×1012cm-2、1×1013cm-2 等不同佈植濃度,而碳
離子以30keV、65keV、150keV 等不同能量分別搭配1.8×1012 cm-2、4
×1012cm-2、9.5×1012cm-2 等不同佈植濃度,佈植在載子濃度約3.52×
1016cm-3 之未摻雜之氮化鎵上,形成一層佈植深度約350nm,佈植濃
度約達5×1017cm-3 的佈植層,藉以瞭解氮離子和碳離子佈植後的氮化
試片特性。
在光特性方面,利用拉曼(Raman) 量測顯示由佈植所造成的載
子濃度之改變可由A1(LO) 模態之強度變化而初步得知;利用光激發
螢光光譜(photoluminescence)的量測顯示,氮離子佈植會降低黃光區
的發光強度且在波長683nm 附近會產生一個波峰,而碳離子將增強
黃光放射的發光機制且在波長683nm 附近亦會產生一個波峰。
在電性方面,由電流-電壓量測顯示,在相同的電壓下,經過氮
離子和碳離子佈植後的試片再經過熱退火處理過後與未佈植的試片
作比較,可以發現到其電流上的差異,以有佈植且經過900oC 熱處理
的試片有著較佳的絕緣性。
摘要(英) Coimplantation of N ion and C ion into undoped GaN
關鍵字(中) ★ 離子佈植
★ 氮
★ 氮化鎵
★ 碳
關鍵字(英) ★ GaN
★ C
★ implant
★ N
論文目次 論文摘要..................................................................................................... I
目錄............................................................................................................II
圖表目錄....................................................................................................V
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
III
2.2.2.3 大角度入射的拉曼光譜測定方法...............................11
2.2.3 電流-電壓特性量測.........................................................12
2.2.3.1 電流-電壓特性量測法...................................................12
2.2.3.2 電流-電壓特性量測原理..............................................12
第三章實驗方法及量測步驟................................................................13
3.1 實驗準備......................................................................................13
試片準備.....................................................................................13
3.2 實驗步驟......................................................................................13
3.3 電流-電壓特性效應量測元件製作...........................................15
第四章結果與討論................................................................................16
前言....................................................................................................16
4.1 拉曼光譜討論與分析..................................................................16
4.1.1 拉曼光譜...........................................................................16
4.1.2 氮化鎵薄膜與拉曼光譜...................................................17
4.1.3 拉曼光譜與離子佈值.......................................................18
4.1.4 拉曼光譜與熱處理的修復過程........................................19
4.2 PL 討論與分析............................................................................19
4.2.1 氮化鎵的PL 光譜中之黃光放射....................................20
4.2.2 離子佈植後的PL 光譜....................................................21
IV
4.3 電流-電壓效應量測之討論與分析............................................26
4.3.1 電流-電壓效應量測.........................................................26
4.3.2 離子佈植後的電流-電壓特性.........................................26
第五章結論.............................................................................................28
參考文獻 30
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指導教授 李清庭(Ching-Ting Lee) 審核日期 2003-7-9
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