Abstract
本論文以電子槍與熱阻式複合蒸鍍系統(E-Gun&Thermal Evaporation System)製備金屬薄膜總厚度皆在20nm以下的Ni(4nm)/ Au(6nm)、NiBe(4nm)/Au(6nm)、Ni(4nm)/Au(8nm)、NiBe (4nm)/Au (8nm)、Ni(4nm)/Au (12nm)、NiBe(4nm)/Au (12nm)、Ni(6nm)/Au (12nm)、NiBe(6nm)/Au (12nm)等八組試片，旨在研究p-GaN之Ni/Au與NiBe/Au透明歐姆電極之特性差異。除了探討歐姆接觸的電性之外，同時分析歐姆電極的光穿透率和金屬薄膜片電阻。並使用二次離子質譜儀(SIMS)之縱深分佈圖(Depth profile)與X光繞射儀(XRD)，分析試片經過流通氮氣的爐管熱處理10分鐘以後，金屬薄膜間相互擴散作用的狀態。研究結果顯示，退火以後Ni會氧化成較為透明的NiO，使歐姆電極的光穿透率上升，但Ni氧化後歐姆電極整體的光穿透率則受限於Au的厚度。Au膜較厚的試片可以保護Ni在熱處理時免於快速氧化，使Ni可以活化Mg摻雜的p-GaN，且足量的Au可以維持金屬薄膜片電阻的熱穩定性，且Be的添加可增加p-GaN表層之電洞濃度，進一步降低特徵接觸電阻。綜合考量光穿透率、金屬薄膜和p-GaN片電阻以及特徵接觸電阻後，發現NiBe/Au表現比Ni/Au優異且Au/Ni(或NiBe)厚度比為2時可以得到較佳結果。若以製作p-GaN LED電極的觀點而言，p-GaN/NiBe(4nm)/Au(8nm)於氮氣流通的石英爐管中，500℃下退火10分鐘後，可以得到在藍光波段的平均光穿透率約為75%，金屬薄膜片電阻約為10Ω/□，特徵接觸電阻約為3×10-3Ω-cm2，且熱穩定性佳的歐姆電極。