學術研究
畢業論文
提升P型Al0.5Ga0.5N歐姆接觸電極的導電性及反射率
姓名 : 劉文獻
指導教授
賴昆佑
論文摘要
P 型氮化物半導體大多以鎳金(Ni/Au)作為歐姆接觸電極。對覆晶型
(Flip-Chip)深紫外(deep utralviolet, DUV, 波長 ≤ 290 nm) LED 來說,金在
DUV 波段的反射率不到 30%,嚴重犧牲元件的光萃取效率。為了解決此問
題,我們在 DUV LED 的 P 型電極上需克服兩大難題:(1) 提升金屬電極在
DUV 波段的反射率;(2)降低 P 型氮化鋁鎵(Al0.5Ga0.5N)表面的接觸電阻。
在本研究中,我們以 Ni/Al/Ti/Au 取代 Ni/Au。我們利用高真空電子束
暨熱阻式蒸鍍系統 (E-gun/Thermal),在 P 型 Al0.5Ga0.5N 磊晶層上蒸鍍
Ni/Al/Ti/Au,再分析退火溫度對 Ni/Al/Ti/Au 接觸電阻的影響。我們發現,
550℃的退火溫度可將接觸電阻及片電阻分別從 2.81x101 ohm-cm2 及
9.41x108 ohm/sq,降低至 3.05x10-2 ohm-cm2及 8.79x105 ohm/sq。在反射率方
面,Ni/Al/Ti/Au 在 280 nm 的反射率可達 57%,遠高於 Ni/Au 的 24%。雖然
Ni/Al/Ti/Au 的導電度有待改進,但由於 Al 的高 UV 反射率,可以補償其在
電性上的損失。未來,我們將持續優化 Ni/Al/Ti/Au 的製程條件,希望能有
效提升 DUV LED 的發光效率。