《超高反射率的Ag基歐姆接觸層與p-GaN表面改性的協同研究》是依託南昌大學，由王光緒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超高反射率的Ag基歐姆接觸層與p-GaN表面改性的協同研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王光緒
- 依託單位：南昌大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Ag基p面反射鏡製備是GaN基大功率LED晶片製造的關鍵技術。優良的Ag基p面反射鏡，需同時具備力、熱、光、電四方面的綜合性能：強附著力、高熱穩定性、(超)高反射率，低接觸電阻。如何製備同時具備以上四點的Ag基p面反射鏡是當今高端LED照明技術中迫切需要解決的難題之一。本項目擬首先研究含Ni的Ag基反射鏡與p-GaN表面之間的協同關係，通過設計反射鏡的結構，改變Ni的位置及厚度，調控p-GaN的表面狀態；通過SIMS、XPS等測試手段獲得界面態、界面能級、界面元素分布等關鍵信息，以確定Ni在界面以何種形式存在及其對歐姆接觸形成的作用機理。在此基礎上提出“犧牲Ni處理”晶片工藝方法並與外延生長技術相結合，對p-GaN進行表面改性，最終實現具有良好附著力、高熱穩定性、低接觸電阻及超高反射率的純Ag反射鏡，避免常規含Ni的Ag基反射鏡中Ni對Ag反射率的影響，從而提高大功率LED晶片的發光效率。
結題摘要
如何製備具備強附著力、高熱穩定性、(超)高反射率，低接觸電阻的Ag基p面反射鏡是高端LED照明技術中需要解決的難題之一，是製備GaN基大功率LED晶片製造的關鍵技術。本項目通過研究含Ni的Ag基反射鏡的力(附著力)、熱(熱穩定性)、光(反射率)、電(接觸電阻率)性能及其與p-GaN表面之間的協同關係，提出“犧牲Ni處理”晶片工藝方法並與外延生長技術相結合，對p-GaN進行表面改性，最終實現具有良好附著力、高熱穩定性、低接觸電阻及超高反射率的純Ag反射鏡。該項目研究清楚了含Ni的Ag基反射鏡中Ni對歐姆接觸及反射率的影響,Ag/p-GaN界面少量的Ni，以Ni2O3的形式存在，Ni的存在會明顯降低Ag/p-GaN的接觸電阻，犧牲Ni處理後p-GaN表面Ga 2p3結合能峰位朝低能方向移動了0.3 eV，進而提高了Ag/p-GaN間的歐姆接觸性能。上述現象的作用機理是：界面處的Ni會優先和p-GaN表面Ga2O3氧化物中的O結合形成Ni2O3，進而降低了p-GaN表面費米能級，提高了Ag/p-GaN的接觸性能。本項目基於上述Ag基反射鏡的研究基礎上，在高光效黃光、綠光LED晶片製造技術方面開展了拓展研究，在LED晶片結構及工藝方法上取得了一系列的發明創新。其中，高光效的黃光LED、綠光LED及金黃光LED光源取得了“國際領先”的鑑定成果，受到藍光LED的發明人，諾貝爾獎獲得者中村修二教授的高度稱讚 “矽基黃光LED的技術水平國際領先，這是中國人的一項非常大的發明，它有非常大的價值。” 經中國照明學會鑑定，項目課題研究相關的三項矽基LED照明技術系列新成果獲“國際領先”水平，並在成果轉化及產業化套用中取得了較好的經濟效益。
