刻蚀AlN缓冲层对硅衬底N极性n-GaN表面粗化的影响?

• 作者: 全知觉 刘军林 吴小明 江风益 王光绪 莫春兰 陈鹏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 氮化镓 氮化铝 表面粗化 发光二极管
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 088501-1-088501-7
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.088501

摘要

研究了等离子体刻蚀AlN缓冲层对硅衬底N极性n-GaN表面粗化行为的影响。实验结果表明，表面AlN缓冲层的状态对N极性n-GaN的粗化行为影响很大，采用等离子体刻蚀去除一部分表面AlN缓冲层即可以有效提高N极性n-GaN在KOH溶液中的粗化效果， AlN缓冲层未经任何刻蚀处理的样品粗化速度过慢，被刻蚀完全去除AlN缓冲层的样品容易出现粗化过头的现象。经X射线光电子能谱分析可知，等离子体刻蚀能够提高样品表面AlN缓冲层Al 2p的电子结合能，使得样品表面费米能级向导带底靠近，原子含量测试表明样品表面产生了大量的N空位， N空位提供电子，使得材料表面费米能级升高，这降低了KOH溶液和样品表面之间的肖特基势垒，从而有利于表面粗化的进行。通过等离子体刻蚀掉表面部分AlN缓冲层，改善了N极性n-GaN在KOH溶液中的粗化效果，明显提升了对应发光二级管器件的出光功率。