氧化鋅鋁透明導電膜在氮化鎵上｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	胡慶忠 Ching-Chung Hu
論文名稱：	氧化鋅鋁透明導電膜在氮化鎵上 The Study of AZO transparent and conductive ohmic contact to p-GaN
指導教授：	許進恭 J. K. Sheu 張正陽 J. Y. Chang
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 光電科學與工程學系 Department of Optics and Photonics
畢業學年度：	94
語文別：	中文
論文頁數：	86
中文關鍵詞：	透明導電膜、歐姆接觸、氮化鎵、鋁摻雜氧化鋅、氧化鋅鋁
外文關鍵詞：	Ohmic contact, GaN, Al-doped ZnO, AZO
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本論文之主題是n-型氮化鎵(n-GaN)與p-型氮化鎵(p-GaN)上之接觸電極研究。在n-GaN 的接觸電極方面， Cr/Au 接觸電極用高溫爐管(Furnace)在氮氣環境下經過400℃熱處理5 分鐘後可得到最低的特徵接觸電阻(specific contact resistivity )。對於作為n-型接觸電極有很大的發展潛力。在p-GaN 的接觸電極方面，以鋁摻雜氧化鋅(AZO)為透明電極材料，雖然AZO 薄膜有不錯的光穿透率，然而在p 型氮化鎵上之接觸特性，卻無法有線性之歐姆接觸特性，因此我們在AZO與p-型氮化鎵間加入一層鎳(Ni)或氧化鎳(NiOx)來降低透明導電膜與p-型氮化鎵之位障，改善了歐姆接觸特性。
在光穿透率上，p-GaN/Ni/AZO 在氮氣環境下經過800℃熱處理後，在可見光波段的穿透率可由70%提升至85%，這可能是因為Ni/AZO 經過熱處理後，介面的Ni 會形成透明的NiO，而使穿透率提升。而所有的NiOx/AZO 在可見光波段都有85%以上的穿透率。而在氮氣環境下經過 800℃熱處理後 Ni/AZO 及NiOx/AZO 的特徵接觸電阻都有不錯的結果.並且與Ni/Au 及ITO 的電阻值相近。而電性的改善可能與介面處NiO 及Ni-Ga合金的形成有關。經過本論文的研究，Ni/AZO 與NiOx/AZO 透明導電膜具有應用於紫外光發光二極體(UV-LED)上的潛力。

目 錄
摘要……………………………………………………Ⅰ
致謝……………………………………………………Ⅲ
目錄…………………………………………………..Ⅳ
表目錄………………………………………………..Ⅵ
圖目錄………………………………………………..Ⅶ
論文大綱
第一章 緒論…………………………………….....1
參考文獻…….……………………………………….3
第二章 半導體製程與量測分析…………………...4
2.1 理論介紹….…………………………………...4
2.1.1 歐姆接觸原理…………………………………4
2.1.2 霍爾量測原理…………………………………9
2.1.3 傳輸線模型理論…………………………….10
2.1.4 化學分析電子能譜儀...……………………12
2.2 量測系統介紹………………………………….13
2.2.1 電壓-電流量測系統…………………………13
2.2.2 霍爾量測系統..…………………………….13
V
2.2.3 化學分析電子能譜儀..…………………….14
參考文獻…………………………………………….18
第三章 n 型氮化鎵上金屬電極之歐姆特性研究…29
3.1 研究動機……………………………………….29
3.2 實驗步驟...……………………………………29
3.3 實驗結果與討論……………………………….31
3.4 結論與分析…………………………………….34
參考文獻…………………………………………...35
第四章 p 型氮化鎵上透明導電膜之歐母特性研究46
4.1 研究動機…………………………...........46
4.2 實驗方法與步驟……………………………….47
4.3 實驗結果與討論……………………………….54
參考文獻…………………………………………….58
第五章 結論與未來工作……………………………………………….....73

                                

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