III-化物和金属方案的接触工程,以实现高效的深紫外光发射二极管
Xiaoyu Zhao1, Ke Sun1, Zhenxing Lv1
1Center for Photonics and Semiconductors, Institute of Semiconductor Devices and Advanced Displays, School of Power and Mechanical Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China.
ACS applied materials & interfaces
|January 24, 2024
概括
这项研究为富含Al n-AlGaN的金属接触物进行了工程设计,显著降低了接触电阻. 优化的预处理和金属方案改善了深紫外线LED性能,降低了前置电压并提高了效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 设备工程 设备工程
背景情况:
- III-化物半导体和金属方案的电气接口对于设备性能至关重要,但经常被忽视.
- 高接触电阻会对设备的操作电压,稳定性和整体效率产生负面影响.
研究的目的:
- 开发一个全面的接触工程策略,用于Al-rich n-AlGaN.的低电阻电接触.
- 调查预处理和金属结构优化对接触性能的影响.
主要方法:
- 在金属沉积之前使用CHF3血预处理.
- 与不同的金属方案进行比较,包括Ti/Al/Ti/Au,Ti/Al/Ti/Pt/Au和Cr/Ti/Al/Ti/Pt/Au.
- 采用微尺度分析和多重表征方法,以将接口特性与电性能相关联.
主要成果:
- CHF3预处理显著降低了耐药性,较长的治疗时间产生了更大的降低.
- 优化的金属方案,特别是那些含有Pt和Cr的金属方案,形成了低电阻合金.
- 实现了8.96 × 10^-5 Ω·cm^2的接触电阻,而没有优化表轴生长.
结论:
- 仅仅金属半导体接口的接触工程就能大大提高设备的性能.
- 开发的策略导致了超低的前向电压,并提高了深紫外线LED的峰值壁插头效率.
