《ZnO/p-GaN歐姆接觸及其表面微結構提升LED光效的研究》是依託上海大學，由張建華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：ZnO/p-GaN歐姆接觸及其表面微結構提升LED光效的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張建華
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
隨著GaN基大功率 LED晶片/器件微納製造向綠色、成本製造發展，尋找綠色環保的新材料新工藝替代ITO透明電極已成為迫切任務。 ZnO與GaN晶格匹配好，同時通過第ⅢA族元素（Ga,Al,In）的摻雜後具有高透過率、低電阻率的特點。因此，ZnO套用GaN基LED具有獨特的優勢，是最有希望代替ITO透明電極的材料之一。本項目針對GaN基LED器件，開展ZnO/p-GaN歐姆接觸及其表面微結構的微製造技術基礎研究。擬通過ZnO薄膜製備參數最佳化、GaN表面處理、中間過渡層、退火處理等手段，降低GaN與ZnO接觸勢壘，實現兩者間的歐姆接觸。同時，通過表面微結構設計與製造，開展表面微結構微納製造工藝的探索。預期該項目不僅對滿足LED綠色製造、降低LED成本具有重要指導意義，同時也將對表面微結構提升LED光效的微納製造技術提供理論指導和實踐經驗。
結題摘要
第ⅢA族元素（Al、Ga、In等）摻雜製備的的氧化鋅具有了透明導電薄膜最基本的兩個特性：高透過率、低電阻率，被認為有潛力取代ITO而成為GaN基LED的理想電極材料。本項目通過研究GaN發光面生長ZnO透明薄膜電極的工藝與生長機理研究、p型GaN的表面預處理及工藝方法研究、ZnO/p-GaN歐姆接觸的製備及其形成機理研究、電極表面微結構的設計與最佳化研究，取得了如下主要成果： 1、通過濺射工藝的最佳化(功率、基板溫度、氣體流量、薄膜厚度等)，獲得了高質量的GZO薄膜，其電阻率低至2.79×10-4Ω•cm，在藍光區域(460nm波長)的光透過率超過95%，達到了項目的要求。 2、通過製備工藝的研究，發現氧分壓、退火氣氛、酸鹼處理對於界面歐姆接觸的影響規律。 3. 研究了界面插入層對於界面歐姆接觸及LED器件性能的影響。採用了諸如AgO,CuS and ITO等材料插入GZO和p-GaN之間，結果發現歐姆接觸性能獲得極大的改善，LED器件的正向電壓顯著降低。 4.採用傳統的光刻工藝在GZO上製作了不同圖形的微結構圖案，研究了不同圖形尺寸以及不同圖案對於LED出光性能的影響，並且配合光學模擬軟體TracePro進行了模擬。
