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牺牲Ni退火对硅衬底GaN基发光二极管p型接触影响的研究

王光绪 陶喜霞 熊传兵 刘军林 封飞飞 张萌 江风益

牺牲Ni退火对硅衬底GaN基发光二极管p型接触影响的研究

王光绪, 陶喜霞, 熊传兵, 刘军林, 封飞飞, 张萌, 江风益
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  • 本文通过在硅衬底发光二极管(LED)薄膜p-GaN表面蒸发不同厚度的Ni覆盖层,将其在N2 ∶O2=4 ∶1的气氛中、400℃—750℃的温度范围内进行退火,在去掉薄膜表面Ni覆盖层之后制备Pt/p-GaN欧姆接触层.实验结果表明:退火温度和Ni覆盖层厚度均对硅衬底GaN基LED薄膜p型欧姆接触有重要影响,Ni覆盖退火能够显著降低p型层中Mg受主的激活温度.经牺牲Ni退火后,p型比接触电阻率随退火温度的升高呈先变小后变大的规律,随Ni覆盖层厚度的增加呈先变小后变
    • 基金项目: 教育部长江学者与创新团队发展计划(批准号:IRT0730)和国家自然科学基金(批准号:51072076, 61040060)资助的课题.
    [1]

    Long H, Fang H, Qi S L, Sang L W, Cao W Y, Yan J, Deng J J, Yang Z J, Zhang G Y 2010 Chin. Phys. B 19 107307

    [2]

    Mo C L, Fang W Q, Pu Y, Liu H C, Jiang F Y 2005 J. Cryst. Growth 285 312

    [3]

    Xiong C b, Jiang F y, Fang W q, Wang L, Liu H c, Mo C l 2006 Sci. China E 49 313

    [4]

    Xiong C, Jiang F, Fang W, Wang L, Mo C, Liu H 2007 J. Lumin. 122-123 185

    [5]

    Feng F F, Liu J L, Qiu C, Wang G X, Jiang F Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 5706 (in Chinese) [封飞飞、刘军林、邱 冲、王光绪、江风益 2010 物理学报 59 5706]

    [6]

    Senthil Kumar M, Park J Y, Lee Y S, Chung S J, Hong C H, Suh E K 2008 Jpn. J. Appl. Phys. 47 839

    [7]

    Chen Y X, Shen G D, Han J R, Li J J, Guo W L 2010 Acta Phys. Sin. 59 0545 (in Chinese) [陈依新、沈光地、韩金茹、李建军、郭伟玲 2010 物理学报 59 0545]

    [8]

    Sheu J K, Chi G C, Jou M J 2001 IEEE Electr. Device. L. 22 160

    [9]

    Wang L J, Zhang S M, Zhu J H, Zhu J J, Zhao D G, Liu Z S, Jiang D S, Wang Y T, Yang H 2010 Chin. Phys. B 19 017307

    [10]

    Huang J Y, Fan G H, Zheng S W, Niu Q L, Li S T, Cao J X, Su J, Zhang Y 2010 Chin. Phys. B 19 047205

    [11]

    Nakamura S, Mukai T, Senoh M, Iwasa N 1992 Jpn. J. Appl. Phys. 31 L139

    [12]

    Kuo C H, Chang S J, Su Y K, Wu L W, Sheu J K, Chen C H, Chi G C 2002 Jpn. J. Appl. Phys. 41 L112

    [13]

    Waki I, Fujioka H, Oshima M, Miki H, Fukizawa A 2001 Appl. Phys. Lett. 78 2899

    [14]

    Chien-Chih L, Yuag-Hsin C, Mau-Phon H, Yeong-Her W, Yan-Kuin S, Wen-Bin C, Shi-Ming C 2004 IEEE Photonic. Tech. L. 16

    [15]

    Wang C C, Jenq F L, Liu C C, Hung C I, Wang Y H, Houng M P 2008 Semicond. Sci. Tech. 23 025012

    [16]

    Waki I, Fujioka H, Oshima M, Miki H, Okuyama M 2002 Appl. Surf. Sci. 190

    [17]

    Lin R M, Li J C, Chou Y L, Chen K H, Lin Y H, Lu Y C, Wu M C, Hung H, Lai W C 2007 IEEE Photonic. Tech. L. 19 928

    [18]

    Lee C M, Chuo C C, Liu Y C, Chen I L, Chyi J I 2004 IEEE Electr. Device. L. 25 384

    [19]

    Jang J S, Park S J, Seong T Y 1999 J. Vac. Sci. Technol. B 17 2667

    [20]

    Huh C, Kim H S, Kim S W, Lee J M, Kim D J, Lee I H, Park S J 2000 J. Appl. Phys. 87 4464

    [21]

    Arai T, Sueyoshi H, Koide Y, Moriyama M, Murakami M 2001 J. Appl. Phys. 89 2826

    [22]

    Jang J S, Park S J, Seong T Y 2002 Phys. Stat. Sol. (a) 194 576

    [23]

    Koide Y, Ishikawa H, Kobayashi S, Yamasaki S, Nagai S, Umezaki J, Koike M, Murakami M 1997 Appl. Surf. Sci. 117-118 373

    [24]

    Waki I, Fujioka H, Oshima M, Miki H, Okuyama M 2001 J. Appl. Phys. 90 6500

    [25]

    Tanner R E, Goldfarb I, Castell M R, Briggs G A D 2001 Surf. Sci. 486 167

    [26]

    Utlu G, Artun N, Budak S, Tari S 2010 Appl. Surf. Sci. 256 5069

    [27]

    Ducher R, Kainuma R, Ishida K 2007 Intermetallics 15 148

    [28]

    Guerin R, Guivarc'h A 1989 J. Appl. Phys. 66 2122

    [29]

    Venugopalan H S, Mohney S E, Luther B P, Wolter S D, Redwing J M 1997 J. Appl. Phys. 82 650

    [30]

    Nakamura S, Iwasa N, Senoh M, Mukai T 1992 Jpn. J. Appl. Phys. 31 1258

    [31]

    Huang K, Han R Q 1979 Fundamentals of semiconductor physics (1st ed) (Beijing:Science press) p207 (in Chinese) [黄昆、韩汝琦 1979 半导体物理基础 (第一版) (北京:科学出版社) 第207页]

  • [1]

    Long H, Fang H, Qi S L, Sang L W, Cao W Y, Yan J, Deng J J, Yang Z J, Zhang G Y 2010 Chin. Phys. B 19 107307

    [2]

    Mo C L, Fang W Q, Pu Y, Liu H C, Jiang F Y 2005 J. Cryst. Growth 285 312

    [3]

    Xiong C b, Jiang F y, Fang W q, Wang L, Liu H c, Mo C l 2006 Sci. China E 49 313

    [4]

    Xiong C, Jiang F, Fang W, Wang L, Mo C, Liu H 2007 J. Lumin. 122-123 185

    [5]

    Feng F F, Liu J L, Qiu C, Wang G X, Jiang F Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 5706 (in Chinese) [封飞飞、刘军林、邱 冲、王光绪、江风益 2010 物理学报 59 5706]

    [6]

    Senthil Kumar M, Park J Y, Lee Y S, Chung S J, Hong C H, Suh E K 2008 Jpn. J. Appl. Phys. 47 839

    [7]

    Chen Y X, Shen G D, Han J R, Li J J, Guo W L 2010 Acta Phys. Sin. 59 0545 (in Chinese) [陈依新、沈光地、韩金茹、李建军、郭伟玲 2010 物理学报 59 0545]

    [8]

    Sheu J K, Chi G C, Jou M J 2001 IEEE Electr. Device. L. 22 160

    [9]

    Wang L J, Zhang S M, Zhu J H, Zhu J J, Zhao D G, Liu Z S, Jiang D S, Wang Y T, Yang H 2010 Chin. Phys. B 19 017307

    [10]

    Huang J Y, Fan G H, Zheng S W, Niu Q L, Li S T, Cao J X, Su J, Zhang Y 2010 Chin. Phys. B 19 047205

    [11]

    Nakamura S, Mukai T, Senoh M, Iwasa N 1992 Jpn. J. Appl. Phys. 31 L139

    [12]

    Kuo C H, Chang S J, Su Y K, Wu L W, Sheu J K, Chen C H, Chi G C 2002 Jpn. J. Appl. Phys. 41 L112

    [13]

    Waki I, Fujioka H, Oshima M, Miki H, Fukizawa A 2001 Appl. Phys. Lett. 78 2899

    [14]

    Chien-Chih L, Yuag-Hsin C, Mau-Phon H, Yeong-Her W, Yan-Kuin S, Wen-Bin C, Shi-Ming C 2004 IEEE Photonic. Tech. L. 16

    [15]

    Wang C C, Jenq F L, Liu C C, Hung C I, Wang Y H, Houng M P 2008 Semicond. Sci. Tech. 23 025012

    [16]

    Waki I, Fujioka H, Oshima M, Miki H, Okuyama M 2002 Appl. Surf. Sci. 190

    [17]

    Lin R M, Li J C, Chou Y L, Chen K H, Lin Y H, Lu Y C, Wu M C, Hung H, Lai W C 2007 IEEE Photonic. Tech. L. 19 928

    [18]

    Lee C M, Chuo C C, Liu Y C, Chen I L, Chyi J I 2004 IEEE Electr. Device. L. 25 384

    [19]

    Jang J S, Park S J, Seong T Y 1999 J. Vac. Sci. Technol. B 17 2667

    [20]

    Huh C, Kim H S, Kim S W, Lee J M, Kim D J, Lee I H, Park S J 2000 J. Appl. Phys. 87 4464

    [21]

    Arai T, Sueyoshi H, Koide Y, Moriyama M, Murakami M 2001 J. Appl. Phys. 89 2826

    [22]

    Jang J S, Park S J, Seong T Y 2002 Phys. Stat. Sol. (a) 194 576

    [23]

    Koide Y, Ishikawa H, Kobayashi S, Yamasaki S, Nagai S, Umezaki J, Koike M, Murakami M 1997 Appl. Surf. Sci. 117-118 373

    [24]

    Waki I, Fujioka H, Oshima M, Miki H, Okuyama M 2001 J. Appl. Phys. 90 6500

    [25]

    Tanner R E, Goldfarb I, Castell M R, Briggs G A D 2001 Surf. Sci. 486 167

    [26]

    Utlu G, Artun N, Budak S, Tari S 2010 Appl. Surf. Sci. 256 5069

    [27]

    Ducher R, Kainuma R, Ishida K 2007 Intermetallics 15 148

    [28]

    Guerin R, Guivarc'h A 1989 J. Appl. Phys. 66 2122

    [29]

    Venugopalan H S, Mohney S E, Luther B P, Wolter S D, Redwing J M 1997 J. Appl. Phys. 82 650

    [30]

    Nakamura S, Iwasa N, Senoh M, Mukai T 1992 Jpn. J. Appl. Phys. 31 1258

    [31]

    Huang K, Han R Q 1979 Fundamentals of semiconductor physics (1st ed) (Beijing:Science press) p207 (in Chinese) [黄昆、韩汝琦 1979 半导体物理基础 (第一版) (北京:科学出版社) 第207页]

  • [1] 刘乃鑫, 王怀兵, 刘建平, 牛南辉, 韩 军, 沈光地. p型氮化镓的低温生长及发光二极管器件的研究. 物理学报, 2006, 55(3): 1424-1429. doi: 10.7498/aps.55.1424
    [2] 李水清, 汪莱, 韩彦军, 罗毅, 邓和清, 丘建生, 张洁. 氮化镓基发光二极管结构中粗化 p型氮化镓层的新型生长方法. 物理学报, 2011, 60(9): 098107. doi: 10.7498/aps.60.098107
    [3] 毛清华, 刘军林, 全知觉, 吴小明, 张萌, 江风益. p型层结构与掺杂对GaInN发光二极管正向电压温度特性的影响. 物理学报, 2015, 64(10): 107801. doi: 10.7498/aps.64.107801
    [4] 封波, 邓彪, 刘乐功, 李增成, 冯美鑫, 赵汉民, 孙钱. 等离子体表面处理对硅衬底GaN基蓝光发光二极管内置n型欧姆接触的影响. 物理学报, 2017, 66(4): 047801. doi: 10.7498/aps.66.047801
    [5] 时强, 李路平, 张勇辉, 张紫辉, 毕文刚. GaN/InxGa1-xN型最后一个量子势垒对发光二极管内量子效率的影响. 物理学报, 2017, 66(15): 158501. doi: 10.7498/aps.66.158501
    [6] 李炳乾, 郑同场, 夏正浩. GaN基蓝光发光二极管正向电压温度特性研究. 物理学报, 2009, 58(10): 7189-7193. doi: 10.7498/aps.58.7189
    [7] 沈光地, 张剑铭, 邹德恕, 徐 晨, 顾晓玲. 大功率GaN基发光二极管的电流扩展效应及电极结构优化研究. 物理学报, 2008, 57(1): 472-476. doi: 10.7498/aps.57.472
    [8] 张超宇, 熊传兵, 汤英文, 黄斌斌, 黄基锋, 王光绪, 刘军林, 江风益. 图形硅衬底GaN基发光二极管薄膜去除衬底及AlN缓冲层后单个图形内微区发光及 应力变化的研究. 物理学报, 2015, 64(18): 187801. doi: 10.7498/aps.64.187801
    [9] 高晖, 孔凡敏, 李康, 陈新莲, 丁庆安, 孙静. 双层光子晶体氮化镓蓝光发光二极管结构优化的研究. 物理学报, 2012, 61(12): 127807. doi: 10.7498/aps.61.127807
    [10] 薛正群, 黄生荣, 张保平, 陈朝. 激光诱导p-GaN掺杂对发光二极管性能改善的分析. 物理学报, 2010, 59(2): 1268-1274. doi: 10.7498/aps.59.1268
    [11] 黄伟, 李跃龙, 任慧志, 王鹏阳, 魏长春, 侯国付, 张德坤, 许盛之, 王广才, 赵颖, 袁明鉴, 张晓丹. 基于N型纳米晶硅氧电子注入层的钙钛矿发光二极管. 物理学报, 2019, 68(12): 128103. doi: 10.7498/aps.68.20190258
    [12] 邢艳辉, 韩军, 邓军, 李建军, 徐晨, 沈光地. p型GaN低温粗化提高发光二极管特性. 物理学报, 2010, 59(2): 1233-1236. doi: 10.7498/aps.59.1233
    [13] 陈焕庭, 吕毅军, 高玉琳, 陈忠, 庄榕榕, 周小方, 周海光. 功率型GaN基发光二极管芯片表面温度及亮度分布的物理特性研究. 物理学报, 2012, 61(16): 167104. doi: 10.7498/aps.61.167104
    [14] 黄斌斌, 熊传兵, 汤英文, 张超宇, 黄基锋, 王光绪, 刘军林, 江风益. 硅衬底氮化镓基LED薄膜转移至柔性黏结层基板后其应力及发光性能变化的研究. 物理学报, 2015, 64(17): 177804. doi: 10.7498/aps.64.177804
    [15] 江洋, 罗毅, 汪莱, 李洪涛, 席光义, 赵维, 韩彦军. 柱状与孔状图形衬底对MOVPE生长GaN体材料及LED器件的影响. 物理学报, 2009, 58(5): 3468-3473. doi: 10.7498/aps.58.3468
    [16] 王光绪, 陈鹏, 刘军林, 吴小明, 莫春兰, 全知觉, 江风益. 刻蚀AlN缓冲层对硅衬底N极性n-GaN表面粗化的影响. 物理学报, 2016, 65(8): 088501. doi: 10.7498/aps.65.088501
    [17] 刘 杰, 郝 跃, 冯 倩, 王 冲, 张进城, 郭亮良. 基于I-V-T和C-V-T的GaN上Ni/Au肖特基接触特性研究. 物理学报, 2007, 56(6): 3483-3487. doi: 10.7498/aps.56.3483
    [18] 王苏杰, 李树强, 吴小明, 陈芳, 江风益. 热退火处理对AuGeNi/n-AlGaInP欧姆接触性能的影响. 物理学报, 2020, 69(4): 048103. doi: 10.7498/aps.69.20191720
    [19] 刘木林, 闵秋应, 叶志清. 硅衬底InGaN/GaN基蓝光发光二极管droop效应的研究. 物理学报, 2012, 61(17): 178503. doi: 10.7498/aps.61.178503
    [20] 张小东, 林德旭, 李公平, 尤 伟, 张利民, 张 宇, 刘正民. 离子注入n型GaN光致发光谱中宽黄光发射带研究. 物理学报, 2006, 55(10): 5487-5493. doi: 10.7498/aps.55.5487
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-09-21
  • 修回日期:  2010-11-10
  • 刊出日期:  2011-07-15

牺牲Ni退火对硅衬底GaN基发光二极管p型接触影响的研究

  • 1. (1)南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心,南昌 330047; (2)南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心,南昌 330047;晶能光电(江西)有限公司,南昌 330029
    基金项目: 

    教育部长江学者与创新团队发展计划(批准号:IRT0730)和国家自然科学基金(批准号:51072076, 61040060)资助的课题.

摘要: 本文通过在硅衬底发光二极管(LED)薄膜p-GaN表面蒸发不同厚度的Ni覆盖层,将其在N2 ∶O2=4 ∶1的气氛中、400℃—750℃的温度范围内进行退火,在去掉薄膜表面Ni覆盖层之后制备Pt/p-GaN欧姆接触层.实验结果表明:退火温度和Ni覆盖层厚度均对硅衬底GaN基LED薄膜p型欧姆接触有重要影响,Ni覆盖退火能够显著降低p型层中Mg受主的激活温度.经牺牲Ni退火后,p型比接触电阻率随退火温度的升高呈先变小后变大的规律,随Ni覆盖层厚度的增加呈先变小后变

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