p型GaN的Ni/Au合金电极的I-V特性

运用传输线方法(TLM)测量了p型GaN合金后的Ni/Au电极的接触电阻率和电流-电压(I-V)关系,推导了合金的Ni/Au电极和p型GaN接触处的电流密度与电压(J-V)的关系.在考虑热发射机制和镜像力的基础上,通过对p型GaN的Ni/Au合金电极的I-V特性分析,进一步得出势垒高Φb=0.41eV,受主浓度Na=4×1019cm-3,能带弯曲Vi=0.26V,和EF-Ev:0.15eV.这些结果与理论值和其他实验结果符合得很好.     

Ni/Au与p-GaN的比接触电阻率测量

通过采用环形传输线方法(CILM),电流-电压(I-V)曲线、表面形貌等方法,研究不同的Ni/Au厚度比和空气气氛下合金退火温度对p型氮化镓欧姆接触特性造成的影响。根据Ni/Au与p型氮化镓欧姆接触的形成机制,采用合适的Ni/Au厚度比及退火温度,得到比接触电阻率(ρc)为1.09×10-5Ω.cm2的Ni/Au-p-GaN电极,并分析了Ni在退火过程中对形成良好的欧姆接触中所起到的作用。     

Ni层厚度对p-GaN/Ni/Au欧姆接触特性的影响

对p-GaN/Ni/Au欧姆接触特性与Ni金属层厚度之间的相关性进行了对比实验研究,利用XRD衍射结果与表面金相显微分析手段对Ni/Au双层金属电极在合金退火过程中的行为特性进行了细致探讨。分析结果表明:在Ni/Au电极结构中,由双层互扩散机制与NiO氧化反应机理决定,Ni层与Au层之间的厚度比率对p型GaN欧姆接触特性的优劣有重要影响,在Ni、Au层厚度相当时可获得最佳的p型欧姆接触。     

大功率倒装结构GaN LED p电极研究

从接触电阻、反射率、电流扩展等方面对Ni/Au/Ag,ITO/Ag,Ag等多种倒装结构p电极金属体系进行分析比较,给出了实现倒装结构大功率GaN LED p电极的多种设计方案.指出Ni/Au金属化体系在大功率LED应用中存在的热稳定性问题及Ru,Ir等新型金属体系实现GaN p电极接触的潜在优势.     

大功率倒装结构GaN LED p电极研究

从接触电阻、反射率、电流扩展等方面对Ni/Au/Ag,ITO/Ag,Ag等多种倒装结构p电极金属体系进行分析比较，给出了实现倒装结构大功率GaN LED p电极的多种设计方案. 指出Ni/Au金属化体系在大功率LED应用中存在的热稳定性问题及Ru,Ir等新型金属体系实现GaN p电极接触的潜在优势.     

大功率倒装结构GaN LED p电极研究

从接触电阻、反射率、电流扩展等方面对Ni/Au/Ag,ITO/Ag,Ag等多种倒装结构p电极金属体系进行分析比较,给出了实现倒装结构大功率GaN LED p电极的多种设计方案.指出Ni/Au金属化体系在大功率LED应用中存在的热稳定性问题及Ru,Ir等新型金属体系实现GaN p电极接触的潜在优势.     

GaN外延材料测试技术的研究

分别用金属In和Ti/Al/Ni/Au合金层制备GaN HEMT结构外延片的霍尔测试电极,并对样品进行霍尔测试.发现In金属与外延片形成非欧姆接触,Ti/Al/Ni/Au合金层与外延片形成良好的欧姆接触.用电化学C-V方法测试样品,得到的载流子浓度与合金电极制备的样品经霍尔测试得到的载流子浓度一致,从而验证了此种霍尔测试方法的准确性,为GaN外延材料的测试提出了准确可行的测试方法.     

n-GaN表面Ti/Al/Ti/Au电极的电学特性

实验研究了淀积在GaN上的Ti/Al/Ti/Au电极的电学和热学特性,绘制了不同退火温度下的I-V曲线,得到了最低的欧姆接触电阻率(ρs=1.2×10-4 Ω·cm2),并通过X射线衍射谱分析了GaN与Ti/Al/Ti/Au电极接触表面在退火过程中的固相反应.实验结果表明,在Ti/Al表面增加Ti/Au保护层能够保证Al层在高温时不发生球化和氧化,电极更稳定可靠能够进一步提高欧姆接触特性.     

肖特基金属对AlGaN/GaN二极管电学特性的影响

肖特基金属影响AlGaN/GaN异质结材料的电学特性。在AlGaN/GaN异质结材料上分别制备得到铱/金(Ir/Au)、镍/金(Ni/Au)和铼/金(Re/Au)三种不同肖特基接触的二极管器件,基于电流电压(I-V)和电容电压(C-V)测试结果,计算得到了三者的沟道二维电子气(2DEG)密度。并通过薛定谔和泊松方程自洽求解计算得到了三者的肖特基接触势垒高度、导带底能带图和沟道2DEG分布情况。研究发现金属功函数越小,势垒高度反而越高,沟道2DEG密度越小,GaN侧的沟道三角形势阱变得越浅。这主要是由于金属功函数越小,电子能量越高,与AlGaN势垒层表面态的电子耦合作用越强所致。     

石墨烯/NiAu复合透明导电层在GaN LED的应用

通过溅射方法制备Ni/Au层,用作石墨烯和p型GaN之间的插入层来减小接触电势。研究了Ni和Au的厚度比与GaN LED性能的关系。结果表明,在1.5 nm总厚度的条件下,Ni与Au厚度比为1 nm/0.5 nm时为最佳,可同时兼顾透光性能和良好欧姆接触,此时,石墨烯/NiAu复合透明导电层可以明显地降低GaN LED的工作电压,同时在蓝光波段具有很高的透光率,因而提高了GaN LED的发光性能。