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研究生： 陳銘勝
Ming-Sheng Chen
論文名稱： 氮化鎵發光二極體製程技術之研究
Process of GaN-based Light-emitting Diode
指導教授： 綦振瀛
Jen-inn Chyi
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 資訊電機學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
畢業學年度： 92
語文別： 中文
論文頁數： 67
中文關鍵詞： 光取出效率 、發光二極體 、氮化鎵 、n型氮化鎵歐姆接觸
外文關鍵詞： GaN, LED, extraction effciency, n-type GaN ohmic contact
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    • 本篇論文分別針對氮化鎵發光二極體製程技術中之n型歐姆接觸電極與提升光取出效率方面進行研究分析。在n型歐姆接觸方面，製作Ti/WSix/Ti/Au歐姆接觸電極，在Ti/WSi0.05/Ti/Au (200/400/200/2000 Å)於氮氣環境下800oC、3分鐘熱處理後，可得特徵電阻值約1×10-6 Ω-cm2，不論在穩定性和反射率方面皆較傳統的鈦/鋁/鈦/金電極為佳;在提升光取出效率方面，利用表面圖樣化的方式增進氮化鎵發光二極體光取出效率，由模擬計算可知其對光取出效率有20%的提升，然而由於實驗技術未充分掌握，使得結果不如預期，若能將圖樣的製作技術加改善，必能對發光二極體的光取出效率有所助益。

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    第一章 導論 ………………………………………………………1 第二章 實驗原理與製程 ……………………………………5 2.1 金屬與半導體的歐姆接觸原理…………………………………5 2.2 特徵接觸電阻的量測……………………………………………10 2.3 氮化鎵發光二極體光取出的限制………………………………13 2.4 n型氮化鎵歐姆接觸之半導體製程 ……………………………14 2.4.1 試片結構……………………………………………………14 2.4.2 製作流程……………………………………………………14 2.5 表面圖樣化氮化鎵發光二極體之製程…………………………17 2.5.1 試片結構……………………………………………………17 2.5.2 製作流程……………………………………………………18 第三章 矽化鎢於n型氮化鎵歐姆接觸之研究………24 3.1 序論………………………………………………………………24 3.2 金屬組成的優化…………………………………………………25 3.3 矽化鎢比例的選定………………………………………………29 3.3.1 不同比例矽化鎢的製作……………………………………30 3.3.2 不同比例矽化鎢電極之電性………………………………32 3.4 矽化鎢厚度的決擇………………………………………………34 3.5 鈦/矽化鎢/鈦/金 歐姆接觸的機制……………………………36 3.6 歐姆接觸的穩定性………………………………………………39 3.6.1 金屬電極的表面形態………………………………………39 3.6.2 金屬電極的熱穩定性………………………………………41 3.7 歐姆接觸的反射率………………………………………………42 第四章 表面圖樣化對氮化鎵發光二極體效率之影響 ……………………………………………………………………45 4.1 序論………………………………………………………………45 4.2 模擬分析…………………………………………………………46 4.2.1 不同圖樣對光取出效率的模擬……………………………46 4.2.1 6微米的表面圖樣對氮化鎵發光二極體光取出效率之模擬………………………………………………………………………48 4.3 選定圖樣的製作…………………………………………………49 4.4 表面圖樣化對氮化鎵發光二極體特性之影響…………………50 4.4.1 電性…………………………………………………………50 4.4.2 光性…………………………………………………………51 4.5 光取出效率劣化的分析…………………………………………54 第五章 結論………………………………………………………55

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