Ni/Ag/Ti/Au与p-GaN的欧姆接触性能及光反射率

研究了不同Ni厚度的Ni/Ag/Ti/Au电极在不同退火温度和退火气氛下与p-GaN之间的欧姆接触性能以及电极的光反射率的变化.采用矩形传输线模型对各电极的比接触电阻率进行测算,利用分光光度计对电极在不同波长下的反射率进行测量.结果表明,Ni金属层的厚度越小,电极的光反射率越高,而Ni层厚度对比接触电阻率的影响较小;当退火温度高于400℃后,电极的光反射率降低,在氧气氛围中退火后光反射率比在氮气中退火后下降更加明显.但在氧气氛围中退火有利于减小比接触电阻率.综合考虑接触电阻和光反射率,电极Ni(1 nm)/Ag/Ti/Au在400℃氧气中快速退火后得到了较好的结果,其比接触电阻率为5.5×10-3Ω·cm2,在450 nm处反射率为85%.利用此电极制作了垂直结构发光二极管(LED)器件,LED在350 mA注入电流下,工作电压为3.2 V,发光功率为270 mW,电光转换效率达到24%.     

传输线模型测量Au/Ti/p型金刚石薄膜的欧姆接触电阻率

采用传输线模型测量了重B掺杂p型金刚石薄膜(约10²⁰cm^-3)上Ti/A u欧姆接触电阻率ρ_c,测试了500℃退火前后及大电流情况下的I-V特性,研究 了退火对ρ_c的影响.结果表明,重掺杂和退火工艺是改善欧姆接触的有效手段. ρ_c随测试温度的变化表明金属/半导体接触界面载流子输运机制为隧道穿透.而 光照对ρ_c影响的分析表明金刚石可作为理想窗口材料.测试得到的最低ρ _c值约为10^-4Ωcm². 关键词： 金刚石薄膜 欧姆接触 接触电阻率     

退火温度和退火气氛对Ni/Au与p-GaN之间欧姆接触性能的影响

研究了不同退火温度和气氛对Ni/Au与p-GaN之间欧姆接触性能的影响. 采用圆形传输线模型方法得到不同退火温度和不同退火气氛下的比接触电阻率. 结果表明, 较适宜的退火温度为500 ℃左右, 退火温度太高或太低都会导致比接触电阻率的增大; 较适宜的退火气氛为适量含氧的氮气气氛, 且氧气含量对比接触电阻率大小的影响并不显著. 经过对退火条件的优化, 得到的比接触电阻率可达7.65×10^-4 Ω·cm². 关键词： p-GaN 欧姆接触 圆形传输线模型 快速热退火     

Ni/Au与N掺杂p型ZnO的欧姆接触

研究了Au,In,Ni/Au三种不同金属膜与N掺杂p型ZnO的接触特性,发现Ni/Au双层膜更适合作为其欧姆电极材料,并比较了不同气氛和不同温度退火对Ni/Au电极的影响.发现在O₂中退火电极性能发生蜕变,而在N₂中退火性能得到改善.指出即使在N₂中退火,退火温度的选择也是至关重要的,本实验在400℃,氮气气氛下退火150s,得到了较好的欧姆接触特性.     

组合材料方法研究膜厚对Ni/SiC电极接触性质的影响

采用组合材料方法研究了金属Ni膜厚对Ni/SiC接触性质的影响.16个膜厚均为18 nm的Ni/SiC电极具有较为一致的肖特基接触性质;膜厚从10 nm增加到160 nm,肖特基接触的电流-电压（I-V）曲线随膜厚发生显著变化.分析表明这种变化源于膜厚对理想因子n和有效势垒高度Ф_B的影响.1000℃快速退火后,这些肖特基接触都转变为欧姆接触,Ni₂Si是主要的生成物.I-V曲线测 关键词： 碳化硅 肖特基接触 欧姆接触 组合材料方法     

欧姆接触中接触电阻率的计算

从欧姆接触电阻率的定义出发,先从理论上介绍了热离子发射、热离子场发射和场发射三种不同情况下欧姆接触电阻率的计算公式,然后详细地从实验上综合各种测试方法,并讨论了其利弊．     

氧气氛中p-GaN/Ni/Au电极在相同温度不同合金时间下的欧姆接触形成机制和扩散行为

用卢瑟福背散射/沟道技术研究了p-GaN上的Ni/Au电极在氧气氛下相同合金温度(500℃)不同合金时间后的微结构演化,以揭示欧姆接触的形成机制.利用背散射随机谱和RUMP模拟程序研究了电极金属之间的互扩散,用沟道谱探测了电极金属中的氧分布.结合不同合金时间下比接触电阻ρ_c的变化,发现随着合金时间的延长比接触电阻持续降低,在合金时间60 s后降低的速度减慢, Au扩散到GaN的表面,在p-GaN上形成外延结构,O向电极内部扩散反应生成NiO对降低ρ_{关键词： GaN 卢瑟福背散射/沟道 欧姆接触}     

Ni插入层对Ag/p-GaN界面接触性能的影响机理

采用牺牲Ni处理的方法研究了Ni对Ag/p-GaN界面接触性能的影响机理。利用传输线法(TLM)、紫外分光光度计、X射线光电子能谱(XPS)以及二次离子质谱仪(SIMS)等表征方式对Ag/p-GaN界面层光电性能进行了研究。结果表明,牺牲Ni处理后p-GaN表面仍会残留少量的Ni并以Ni_2O_3的形式存在;p-GaN表面Ga 2p3结合能峰位朝低能方向移动了0.3 eV,提高了Ag/p-GaN间的欧姆接触性能。我们认为,界面处的Ni会优先和p-GaN表面Ga_2O_3氧化物中的O结合形成Ni_2O_3,进而降低了p-GaN表面费米能级,提高了Ag/p-GaN之间的欧姆接触性能。     

高反射率p-GaN欧姆接触电极

根据光学薄膜原理计算了GaN/Ti/Ag、GaN/Al和GaN/Ni/Au/Ti/Ag、GaN/Ni/Au/Al多层电极结构的反射率,得出Ag基和Al基反射电极均能在全角范围内提供较高的反射率。实验测量结果表明,反射率能高于80%的Ag基反射电极,具有低欧姆接触的电学特性。并将GaN/Ni/Au/Ti/Ag多层反射电极应用在上下电极结构的GaN基LED中。实验上采用两步合金法获得了低接触电阻、高反射率的电极结构,并引入Ni/Au覆盖层克服了Ag高温时的团聚和氧化现象。解决了Ag电极的稳定性问题,显著地提高了LED的出光效率,成功制备了具有上下电极结构的GaN基LED管芯。     

多层Ti/Al电极结构对Ga N/AlGaN HEMT欧姆接触特性的影响

研究了多层Ti/Al结构电极对GaN/AlGaN HEMT欧姆接触特性及表面形态的影响。采用传输线模型对各结构电极的比接触电阻率进行了测量,采用扫描电子显微镜对电极表面形态进行扫描。实验结果显示,在同样的退火条件下,随着Ti/Al层数的增加,比接触电阻率逐渐减小,表面形态趋于光滑;降低Ti/Al层的厚度会加剧Au向内扩散而增加比接触电阻率,但能稍微改善表面形态;Ti比例过高会影响Ti N的形成导致比接触电阻率增加,但能明显改善表面形态。     

Ni/ITO与p型GaN的欧姆接触

通过环形传输线方法(CTLM),电流-电压(I-V)曲线、光学透过率、表面形貌等手段,研究了N i层厚度和N i层的高温退火对N i/ITO与p型氮化镓接触特性的影响,探讨了N i/ITO-p-GaN欧姆接触的形成机制,提出了低温氧化N i金属层的方法。获得接触电阻率(cρ)小于9.5×10-5Ω.cm2,透过率达到74%(470 nm)的N i/ITO-p-GaN电极。     

Low specific contact resistivity to graphene achieved by AuGe/Ni/Au and annealing process

Low metal-graphene contact resistance is important in making high-performance graphene devices.In this work,we demonstrate a lower specific contact resistivity of Au_(0.88)Ge_(0.12)/Ni/Au-graphene contact compared with Ti/Au and Ti/Pt/Au contacts.The rapid thermal annealing process was optimized to improve AuGe/Ni/Au contact resistance.Results reveal that both pre- and post-annealing processes are effective for reducing the contact resistance.The specific contact resistivity decreases from 2.5 × 10~(-4) to 7.8 × 10~(-5) Ω·cm~2 by pre-annealing at 300 ℃ for one hour,and continues to decrease to9.5 × 10~(-7) H·cm~2 after post-annealing at 490 ℃ for 60 seconds.These approaches provide reliable means of lowering contact resistance.     

N 掺杂ZnO薄膜的接触特性

氧化锌(ZnO)是一种直接带隙半导体材料,室温下带隙为3.37eV,激子束缚能为60meV。ZnO因其优越的光电特性在高亮度蓝紫光发光器件、紫外探测器件和短波长激子型激光器等方面具有广阔的应用前景。而要实现大功率的光电器件,稳定可靠的欧姆接触是必需的。研究了氮气氛条件下,不同温度快速退火对氮掺杂ZnO样品的电学性质以及Ni/Au与其接触特性的影响。原生样品表现为弱的肖特基接触,适当温度退火后,由肖特基转成了欧姆接触,650℃退火后得到最小比接触电阻率8×10-4Ω·cm2。霍尔测量表明550℃快速退火后,样品的导电类型由p型转变成了n型。采用AES和GXRD分别研究了不同退火温度下Au、Ni、Zn、O的深度分布变化及退火后所生成的合金相。实验结果表明,退火所导致的薄膜电学性质的变化以及界面态和表面态的增加是接触特性变化的原因。     

Effect of Pt and Ti on Ni/Ag/(Pt or Ti)/Au p-ohmic contacts of GaN based flip-chip LEDs

In this paper, we report the dependence of Ni/Ag/diffusion barrier (D.B)/Au p-ohmic contact on Pt^D.B and Ti^D.B for GaN based flip-chip light emitting diodes (FC LEDs). It is shown that D.B metals have strongly influenced on the reflectance and contact resistivity of contacts. We present these results are caused by the variation of the morphology and atomic distribution due to D.Bs. The roles of Pt^D.B and Ti^D.B on Ni/Ag/D.B/Au p-GaN ohmic contacts are analyzed using the confocal laser scanning microscopy (CLSM) measurement and the secondary ion mass spectroscopy (SIMS) profiles in details.