氮化鎵蕭基二極體電性與深能階暫態量測

Abstract

含氮的III-V族化合物在藍光與UV波長光的科學研究及科技應用具非常大 的潛力，尤其近來GaN藍光二極體研發成功後，隨即成為研究藍光材料的 重心。因為在磊晶成長半導體材料及製造半導體元件時，常因雜質和晶體 的不完美，導致缺陷的產生，影響其電性及光學性質。因此，本研究對 GaN蕭基二極體進行行能障高度及缺陷的測量與分析。本研究利用三種量 測方法：I-V、I-T及C-V來測量蕭基二極體的能障高，由實驗結果顯示分 別為0.86eV、0.83eV、1.58eV，其中I-V及I-T的結果與理論相符，而C-V 的量測結果受氧化層等因素影響，故測量結果與理論值有較大差距。在 DLTS量測結果顯示，TMGa樣品偵測出E1、E2及E3三個缺陷，缺陷活化能分 別為0.137eV、0.494eV、1.44eV。TEGa樣品只有E3訊號，其缺陷活化能 為1.63eV。推測E1、E2可能為VN所造成之缺陷，兩種樣品在量測結果上之 不同，推測與V/III比有關。E3可能為氧原子混入形成的缺陷。 The III-V nitrides and their alloys are promising materials for applications in the blue and ultraviolet wavelength range. Recently, GaN blue light-emitting diodes(LEDs) were obtained and it have become a focus for the research in the blue opto- electronic devices. The existence of defects is unavoidable in all semiconductor materials. Most defects are formed due to impurities or crystal imperfections. Defects play important roles in device performance because they affect material elec- tronic and optical characters. In our experiments,we measured barrier heights and defects on GaN schottky diodes.