賴昆佑

成長於氧化鋅緩衝層的氮化鎵，會因鋅離子的擴散，自發性地成為p型半導體。此自發性的p型氮化鎵，有助於形成p-side-down的發光二極體。由於內建電場反向的關係，p-side-down的發光二極體在理論上有更低的驅動電壓、更高的內部量子效率。然而，在磊晶的過程中，鎂離子(氮化物最常見的p型摻雜)極易殘留在反應爐內，造成n型氮化物的汙染問題。因此，目前的氮化物磊晶技術難以實現p-side-down的元件結構。 在本研究中，我們利用光致激發光譜與電容-電壓曲線圖，確認成長於氧化鋅緩衝層的氮化鎵為自發性的p型半導體，並比較薄膜式及奈米陣列式的緩衝層效果，同時也探討退火溫度與時間所造成的差異。為了評估氮化鎵表面下的電洞濃度，我們將氮化鎵磊晶層製成蕭特基二極體，並且利用電容-電壓的量測結果，換算出電洞濃度在磊晶層中的縱深分佈。量測結果顯示:850 ºC以上的退火溫度能使鋅離子(與電洞)往磊晶層表面擴散。此外，我們也以二次離子質譜儀分析不同退火條件下的鋅離子縱深分佈，質譜儀顯示的離子縱深分佈與電容-電壓曲線所推算的結果一致。這些成果為p-side-down發光二極體提供一個新的研究方向。