退火气氛对p-GaN材料及其欧姆接触性能的影响

摘要

利用金属有机化学气相沉积（MOCVD）制备了Mg掺杂的p-GaN外延材料,并在不同气氛下对其进行退火,系统研究了不同退火气氛对p-GaN材料性质及欧姆接触性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）谱和原子力显微镜（AFM）对样品进行测试和表征。结果表明,不同气氛退火均能降低p-GaN材料的XRD半高宽,改善其晶体质量,并提高其迁移率;此外,相较于纯N2和纯O2,空气气氛退火的p-GaN材料的空穴浓度最高,欧姆接触性能最优,其比接触电阻率可低至4.49×10（-4）Ω·cm^2。分析认为：空气气氛退火减少了p-GaN中的氮空位,降低了自补偿效应;空气中的O2与H结合,抑制了H的钝化效应,提高了Mg的激活率,进而改善了p-GaN材料的欧姆接触特性。