基于电子束蒸发技术制备钽掺杂氧化铟锡薄膜的光电性能研究以及其与P型氮化镓欧姆接触的研究

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunchaoemo
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本论文研究了钽(Tantalum Ta)金属掺杂的氧化铟锡(Indium Tin Oxide ITO)薄膜的光学性能和电学性能,以及其实际应用。通过在氧化铟锡(In2O3/SnO2=95/5 wt%)中掺入钽金属(质量百分比为0.2wt%),研究了钽掺杂氧化铟锡透明导电薄膜的光电综合性能;并用上述薄膜制备氮化镓基发光二极管(GaN-based LED)的导电层,研究透明导电薄膜与p型氮化镓之间的欧姆接触。   首先,以电子束蒸发技术(Electron-beam evaporation technique)将钽掺杂氧化铟锡靶材蒸镀于玻璃片上,形成Ta掺杂ITO透明导电薄膜,再通过不同温度下的退火处理,研究透明导电薄膜的综合性能。在最佳蒸镀条件下,作出传输线模型器件后,研究透明导电薄膜与p型GaN的欧姆接触,并进一步制作出LED芯片,研究LED的光学和电学性能。   在实验结果方面,以蒸镀时衬底温度为25℃,钽金属质量百分比为0.2wt%的掺杂浓度,所制备的Ta掺杂ITO透明导电薄膜的综合性能最佳。当在氮气氧气氛围下经过500℃退火时,Ta掺杂ITO透明导电薄膜表面均方根粗糙度为2.17nm,方阻为10-20 Ω,在440nm的透光率可达98.5%。   以此条件制作出的传输线器件,在氮气氧气氛围下经过500℃退火30分钟,得到与p型GaN较低的欧姆接触电阻(5.65×10-5Ω·c㎡)。制作所得蓝光LED器件,在注入电流为20mA时,其开启电压可达3.21V,与传统Ni/Au欧姆接触蓝光LED器件比较发现,其输出功率此时增加了62%。
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