表面处理和金属功函数对p-GaN/金属界面电气性能的影响

为了研究制备非反应（非合金）Ohmic接触p-GaN的可能性，研究了GaN表面处理和接触金属功函数对金属接触与p-GaN之间电气性能的影响。在通过金属有机化学气相沉积生长的GaN衬底上发现了一个包含GaOx和吸附碳的污染层。用Ar和N离子轰击GaN表面时（离子密度约为10−2 μA/cm2），污染层并没有完全去除。虽然通过浸泡在缓冲HF溶液中部分去除了污染层，但对GaN/金属界面电气性能的改善很小。通过将Ni和Ta接触在接近500°C的温度下退火，大部分污染层被去除。这些退火的接触表现出从接触金属到GaN的电流注入略有增强。目前的表面处理研究表明，去除污染层并没有显著降低接触电阻。另一方面，随着金属功函数的增加，电阻呈指数下降，其中Pt、Ni、Pd、Au、Cu、Ti、Al、Ta和Ni/Au被沉积在GaN上。该结果表明，在p-GaN/金属界面的肖特基势垒高度可能没有被固定在GaN表面。本研究得出的结论是，具有较大功函数的接触金属对非反应的Ohmic接触p-GaN是理想的。然而，这些接触并没有提供蓝激光二极管所需的低接触电阻。