陽極氧化鋁奈米級孔洞應用在氮化鎵磊晶技術之研究

Abstract

陽極氧化鋁是一個已經發展多年的技術，它會形成緻密有序的奈米級孔洞，調整氧 化時的參數可以有效控制孔洞的大小及高度，早期運用在鋁門窗的色澤控制上，近年 來由於奈米技術的發展，陽極氧化鋁的奈米級結構再度受到重視，加上其成本低廉， 成長容易，有團隊開始研究陽極氧化鋁在半導體上的運用，從LED 表面粗化、光子晶 體、到奈米柱結構都有可能運用陽極氧化鋁的技術來進行製作。 本計劃之目標有二：第一希望結合實驗室的磊晶技術，將陽極氧化鋁製做成有序的 奈米級孔洞，以代替黃光製程之光罩，初期在氮化鎵的薄膜上成長陽極氧化鋁孔洞， 利用此奈米級孔洞成長氮化鎵奈米角錐或奈米柱結構，第二希望可以再配合選擇性側 向成長的技術成長氮化鎵厚膜，以期達到降低缺陷密度。同時利用熱膨脹係數的不同， 以及陽極氧化鋁孔洞使得上面的磊晶厚膜和底下的模板晶種接觸面積小之特性，使磊 晶從高溫降到室溫時，可以利用應力將厚膜自動剝離，而製作獨立式氮化鎵基板，此 法在製作獨立式氮化鎵基板的應用上，具有簡單且可以有效避免國外專利的優點。此 技術未來亦可用在成長氮化鋁以及氮化銦基板的製作上。