一种高效率环保型P型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法

    专利查询2025-11-01  4


    本发明属于半导体光电,特别涉及一种高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法。


    背景技术:

    1、近年来,氮化物材料由于其宽禁带、电子迁移率高等特点,在光电子和电力电子领域有着广泛的应用。p型欧姆接触影响器件的性能和可靠性,实现低阻、可重复性好的p型欧姆接触对于氮化镓(gan)基光电器件,特别是在高电流密度工作下的激光器非常重要。在实际应用中,制作低阻的p型gan欧姆接触比较困难,主要是因为重掺杂的p型gan材料(p型浓度>1018cm-3)较难生长,还有就是缺乏合适的接触金属材料,p型gan材料的功函数很大(7.5ev),而功函数最大的金属pt也只有5.65ev。除此之外,金属化工艺(包括表面处理,金属沉积和合金化处理)的条件也会影响p型gan的接触电阻。虽然采用不同的工艺条件可以获得类似欧姆性质的i-v特性,但是接触电阻率通常为10-2-10-3w·cm2,这样的阻值对于一般显示用的发光二极管(led)不存在严重的问题,但是对于高电流密度工作的激光二极管(ld),会引起诸如缺陷生成,退化或者互扩散等问题,实现ld要求接触电阻率必须低于10-4w·cm2。特别是p型gan欧姆接触问题的研究还不够成熟,依然还需要从p型gan本身的制备工艺、金属化方案、表面预处理和合金化处理等方面做进一步的优化。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法。

    2、本发明的目的通过如下技术方案实现:

    3、一种高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,包括以下步骤:

    4、在p型氮化物半导体表面作有规律的横向或纵向划痕;将铟球或铟锡合金球预压至划痕区;用400-500℃的电烙铁在铟球或铟锡合金球电极上做连续旋涂;最后让电极自然冷却至室温即可得到p型欧姆接触电极。

    5、优选的是,所述的p型氮化物半导体用丙酮、酒精做表面洁净处理。

    6、优选的是,所述的p型氮化物半导体表面横向或纵向的划痕深度为10-20nm。

    7、优选的是,所述的预压的压力为1.8-2.5kgf/cm2。

    8、优选的是,所述的铟球直径规格为0.6-0.8mm、纯度为99.99%。

    9、优选的是,所述的铟锡合金球直径规格为1-1.5mm,合金质量含量中锡含量占比为15-35%。

    10、优选的是,所述的铟球电极做连续2-3min的旋涂。

    11、优选的是,所述的铟锡合金球电极做连续5-10min的旋涂。

    12、本发明方法涉及的高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,是以铟球或铟锡合金球为前体,通过挤压和热熔手段将其附着于半导体片的划痕区上,在热融过程也间接实现了对电极的热处理,使得电极与半导体能达到低阻接触效果,这是后续电学性能测试中不可或缺的重要环节,有望在高电流密度工作下的激光器中得到广泛应用。本发明的制备方法具有原料廉价易得、制备过程简单、无环境污染等优点。



    技术特征:

    1.一种高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,其特征在于,所述的p型氮化物半导体用丙酮、酒精做表面洁净处理。

    3.根据权利要求1所述的高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,其特征在于,所述的p型氮化物半导体表面横向或纵向的划痕深度为10-20nm。

    4.根据权利要求1所述的高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,其特征在于,所述的预压的压力为1.8-2.5kgf/cm2。

    5.根据权利要求1所述的高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,其特征在于,所述的铟球直径规格为0.6-0.8mm、纯度为99.99%。

    6.根据权利要求1所述的高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,其特征在于,所述的铟锡合金球直径规格为1-1.5mm,合金质量含量中锡含量占比为15-35%。

    7.根据权利要求5所述的高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,其特征在于,所述的铟球电极做连续2-3min的旋涂。

    8.根据权利要求6所述的高效率环保型p型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,其特征在于,所述的铟锡合金球电极做连续5-10min的旋涂。


    技术总结
    本发明提供了一种高效率环保型P型氮化物半导体欧姆接触电极制备方法,该制备方法的步骤为:使用金刚石刀在洁净的P型氮化物半导体表面作有规律的横或纵向划痕,实现粗糙化处理;将常用的电烙铁加热至400‑500℃;用挤压器将铟球或铟锡合金球预压至划痕区;用加热至预设温度的电烙铁在铟球或铟锡合金球电极上做连续旋涂;最后让电极自然冷却至室温即可得到P型欧姆接触电极。本发明通过将P型氮化物半导体粗糙化处理,并在合适的温度下将铟球电极旋涂处理,从而实现透明低阻欧姆接触并提高电极的光透射率,为后续电学性能的测试提供了有效地保障。

    技术研发人员:韦文旺,许秀宁,谢泉文,韩飞飞,刘玉英,龚静怡,李迪,阮薇燕,陆玉莹
    受保护的技术使用者:贺州学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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