III族氮化物微結構與奈米晶粒之光電特性量測與磊晶成長之研究(I)
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目前深紫外波長氮化鎵/氮化鋁鎵(GaN/AlGaN)是可行的白光半導體元
件材料, 但是,對於這種新興的氮化物材料,仍有許多未知的領域。本計畫之主旨
是在本實驗室既有的基礎上, 結合磊晶、光學、電性與奈米技術, 利用
MOCVD 磊晶系統、微螢光光譜(Micro-photoluminescence, Micro-PL)、微拉曼光
譜(Mirco-Raman)、原子力顯微鏡(AFM)相關之表面電性分析及近場掃瞄螢
光光譜(Near-field Scanning Optical Microscopy),對氮化鎵/鋁材料的物理現
象, 例如雜質摻雜V 型缺陷(V-shaped pits)、六角丘(Hillocks)及奈米晶粒
(Nanocrystals)進行微光譜研究、光泵誘發輻射機制與成長機制之探討。
本計畫之特色為探討氮化鎵/氮化鋁鎵材料表面微結構之物理基礎研究,並兼顧氮化
鎵/鋁深紫外波長材料未來的應用與發展,其主要的內容包括
1. 氮化鎵鎂摻雜(GaN:Mg)塊材表面V 型缺陷之光電特性分析
2. 氮化鋁鎵六角丘結構(AlGaN Hillock)之光學特性分析
3. 奈米晶粒結構微螢光光譜量測分析
4. 單一奈米晶粒結構之近場光學檢測與近場拉曼光譜系統開發
5. 奈米晶粒光電特性的結合
在本計畫中,本實驗室將延續先前所提出之國科會計畫相關之研究成果,包括奈米
奈米晶粒結構之室溫微光激發螢光光譜、氮化鋁鎵/氮化鎵塊材結構之表面V 型缺陷態
之微區光譜分析、近場光學光譜對V 型缺陷態躍遷機制與分佈之研究、六角丘結構螢光
特性等,並利用近場光學系統及微拉曼系統來研究摻雜態V 型缺陷/六角丘之光激發復
合機制、奈米晶粒結構載子分佈與遷移(carrier distribution & migration)特性及六角錐結
構成長機制與光特性研究等。
此外,我們亦將計畫建立一套近場光學拉曼光譜量測系統,期針對奈米等級單一區
域做同步解析螢光光譜與拉曼光譜之分析,結合原子力顯微鏡之單區分析,俾使其光電
特分析能夠更準確與吻合。