Zn+、Pt+离子注入对p-GaN表面Ni/Au电极欧姆接触特性的改善研究

摘要

采用离子注入工艺,对p-GaN与Ni/Au(5/10nm)电极的接触界面进行Zn+、Pt+离子注入,注入后的样品在空气中进行5分钟的快速热退火(RTA)处理,发现Ni/Au电极和p-GaN的欧姆接触特性得到了明显改善。Zn作为Ⅱ族元素,可提高p-GaN表面的载流子浓度,研究发现1×1016cm-2的Zn+注入样品在200℃下RTA处理后,接触电阻率pc从10-2Ω·cm2降到10-5Ω·cm2,电极的光透射率也随退火温度的升高而增大。结合电镜分析,此欧姆接触特性的改善被归因于Zn+注入到接触界面使界面空穴浓度增加和肖特基势垒高度降低,注入剂量和退火温度在此机制中起重要作用。具有高功函数的Pt+注入对欧姆接触特性也有改善,但效果不如Zn+注入明显。经1×1016cm-2的Pt+注入、300℃的RTA处理后,样品的接触电阻率最低,但只是从10-2Ω·cm2降到10-3Ω·cm2;而1×1016cm-2的Pt+注入样品达到最高光透射率时,RTA的温度为200℃,注入及退火对电极接触光、电特性的改善有不同步现象。