Abstract
本論文以電子槍蒸鍍系統製備p-GaN的反射式歐姆電極Ni(10nm)/Ag(200nm)、Ni(10nm)/Ag(200nm)/Al(5nm)、Ni(10nm)/Ag(200nm)/Al(10nm)、Ni(2nm)/Ag(150nm)、Ni(2nm)/Ag(150nm)/Al(2nm)、Ni(2nm)/Ag(150nm)/Al(5nm)、Ni(2nm)/Ag(150nm)/Al(10nm)等七組試片，旨在研究Ni/Ag/Al薄膜厚度、Al膜層的添加以及爐管與快速退火爐兩種退火條件，對於Ni/Ag/Al反射式歐姆電極光電特性的影響。探討內容包含反射式歐姆電極的光反射率、金屬薄膜片電阻與特徵接觸電阻，以及各性質之熱穩定性，並使用掃描式電子顯微鏡觀察試片表面樣貌，分析Ni/Ag厚度與Al薄膜的添加對於抑制退火後Ag薄膜凝聚的效果。研究結果顯示，退火以後Ni/Ag會發生劇烈凝聚現象，使得光反射率下降，部分電極甚至呈現半透明，片電阻因而大幅增加，且即使增厚Ni/Ag薄膜，光電性質之熱穩定性仍極差。Ni/Ag/Al在同樣的退火條件下，覆蓋Al薄膜明顯抑制了Ag膜的凝聚，經長時間時效退火後仍具有一定的反射率，金屬薄膜片電阻與特徵接觸電阻數值亦大致無顯著變化。Al薄膜的添加不僅不會造成歐姆接觸劣化，更可增進反射式電極之熱穩定性。綜合考量光反射率、金屬薄膜片電阻以及特徵接觸電阻，發現經長時間退火後Ni/Ag/Al表現比Ni/Ag優異，且Al薄膜厚度為2 nm時可以得到最佳結果。若以製作發光二極體之p-GaN反射式電極的觀點而言，p-GaN/Ni(2nm)/Ag(150nm)/Al(2nm)在空氣流通的石英爐管中，500 oC退火5分鐘後，可以得到在460 nm的光反射率為65%，金屬薄膜片電阻為0.15 Ω/□，特徵接觸電阻為2.2×10-2 Ω-cm2，且各性質都具有良好的熱穩定性。