氮化鋁保護層應用於離子佈植活化之研究

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：16

、訪客IP：3.133.120.10

姓名

邱繼廣(Chi-Kuang Chiu) 查詢紙本館藏

畢業系所

物理學系

論文名稱

氮化鋁保護層應用於離子佈植活化之研究
(AlN capping layer for ion implantation)

相關論文

★ 氫氣的調控對化學氣相沉積法成長石墨烯之影響	★ 氮化銦鎵/氮化鎵多重量子井的激發光譜
★ 中子質化氮化鎵材料之特性研究	★ 鐵磁/超導/鐵磁單電子電晶體的製作與電子自旋不平衡現象的量測
★ 砷化鎵金屬半導體場效電晶體中p型埋藏層之效應	★ 熱處理對氮化銦鎵量子井雷射結構之影響與壓電效應之分析
★ 離子佈植摻雜氮化鎵薄膜的光、電、結構特性之分析	★ 離子佈植技術應用於高亮度發光二極體之設計與製作
★ 矽離子佈植氮化鎵薄膜之電性研究	★ 繞射式元件之製程及特性分析
★ 氮化銦鎵/氮化鎵量子井之光特性研究	★ 矽離子佈植在P型氮化鎵的材料分析與元件特性之研究
★ 氮化鎵高數值孔徑微透鏡之設計、製作與特性分析	★ 微凹平面鏡及矽光學桌之組裝設計
★ 指叉型氮化鎵發光二極體之設計製作與量測	★ 氮化鎵光偵測器的暗電流與激子效應

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]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
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。
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)

由於金屬有機化學氣相沈積法成長氮化鎵的溫度為1050℃，氮化鎵材料在離子佈植後的快速熱退火處理中，材料表面的氮會因為高於成長溫度的快速熱退火處理而裂解，使得氮化鎵材料表面被破壞，影響材料的物理參數。本論文中在氮化鎵材料表面成長一層氮化鋁做為保護層，以期在快速熱退火處理過程中，防止氮化鎵材料表面氮的裂解。另外以霍爾量測比較氮化鎵有無成長保護層，在離子佈植活化後對於電性的改變。
在實驗中發現，成長氮化鋁保護層時，加熱氮化鎵基板，氮化鋁與氮化鎵的附著性較佳，經過熱退火處理後，氮化鋁保護層仍能覆蓋在氮化鎵材料上，達到保護的效果。
利用離子佈植的方式在p型氮化鎵材料中摻雜以矽離子，再以快速熱退火對摻雜的雜質活化，可使p型氮化鎵轉換成n型。進行霍爾量測，得到未加氮化鋁保護層的氮化鎵試片，載子濃度為-3.73x1013 cm-2，有氮化鋁保護層的試片，載子濃度提升為-1.02x1014 cm-2，活化率由3.7％提升至10％。

摘要(英)

In this thesis, we deposited an AlN capping layer on GaN to prevent the decomposition of GaN surface. GaN films were grown by MOCVD at about 1050℃. In the thermal annealing process after ion implantation, the temperature higher than 1050℃ will cause the decomposition of GaN surface. By using the Hall measurement, we compared the electrical properties of GaN with AlN capping layer and without capping after thermal annealing.
The 28Si+ implantation into p-type GaN followed by thermal annealing will makes the electrical properties transform from p-type to n-type. In the Hall measurement results, the GaN without capping has carrier concentration about 3.73x1013 cm-2, and the GaN with capping layer has carrier concentration about 1.02x1014 cm-2. Activation efficiency was improved from 3.7% to 10%.
If the GaN substrates were heated during deposition process, then the adhesion of AlN films on GaN will be better to get improvement for protection on GaN surface.

關鍵字(中)

★ 保護層
★ 離子佈植
★ 氮化鋁

關鍵字(英)

★ ion implantation
★ AlN
★ aluminum nitride
★ capping layer

論文目次

摘要......................................................I
致謝.....................................................II
目錄....................................................III
表目錄...................................................IV
圖目錄....................................................V
第一章導論...............................................1
第二章實驗原理與實驗裝置.................................2
2-1 雜質的摻雜
2-2 離子佈植的基本理論
2-2.1 離子佈植的分佈及範圍
2-2.2 脫序
2-2.3 退火
2-2.4 通道理論
2-3 離子佈植系統
2-4 濺鍍機
2-5 能散分析儀(EDS)
2-6 X-ray繞射
2-6.1 X-ray繞射之基本理論
2-6.2 X-ray繞射之量測裝置
2-7 霍爾量測
2-7.1 霍爾量測實驗原理
2-7.2 霍爾量測實驗裝置
第三章氮化鋁保護層之成長與特性分析......................12
3-1 氮化鋁薄膜成長
3-2 氮化鋁薄膜之成分分析
3-3 氮化鋁薄膜之折射率
3-4 氮化鋁薄膜之X-ray繞射分析
3-5 討論
第四章氮化鋁保護層應用於離子佈植活化....................15
4-1 製程
4-1.1 離子佈植
4-1.2 熱退火
4-1.3 蝕刻氮化鋁保護層
4-1.4 製作接觸電極
4-2 量測結果與討論
第五章結論與未來展望....................................18
參考資料.................................................36

參考文獻

[1] 敦俊儒, “離子佈植摻雜氮化鎵薄膜的光、電、結構特性之分析”
[2] 李明倫, “以矽離子佈植在氮化鎵薄膜所形成pn接合面之特性研究”
[3] H6 C. J. Pan and G. C. Chi, Solid State Electronics 43, 621 (1999)
[4] 張勁燕, “半導體製程設備”
[5] 許樹恩, 吳泰伯, “X光繞射原理與材料結構分析”
[6] C. R. Aita, J. Appl. Phys. 53, 1807(1982)
[7] Chien-Chuan Cheng, Ying-Chung Chen, Horng-Jwo Wnag and Wen-Rong Chen, J. Vac. Sci. Technol. A 14, 2238(1996)
[8] F. Engelmark, G. Fucntes, I. V. Katardjiev, A. Harsta, U. Smith and S. Berg, J. Vac. Sci. Technol. A 18, 1609(2000)
[9] J. C. Zolper, D. J. Rieger, A. G. Baca, S. J. Pearton, J. W. Lee and R. A. Stall, Appl. Phys. Lett. 69, 538(1996)
[10] J. R. Mileham, S. J. Pearton, C. R. Abernathy, J. D. MacKenzie, R. J. Shul and S. P. Kilcoyne, Appl. Phys. Lett. 67,1119(1995)
[11] X. A. Cao, C. R. Abernathy, R. K. Singh, S. J. Pearton, 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, Appl. Phys. Lett. 73,229(1998)
[12] James A. Fellows, Y. K. Yeo, R. L. Hengehold and D. K. Johnstone, Appl. Phys. Lett. 80,1930(2002)

指導教授

紀國鐘(Gou-Chung Chi)

審核日期

2003-7-18

推文