【摘 要】
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GaN基蓝光、近紫外光及深紫外光LED在照明、显示、医疗与消毒杀菌等领域有着广阔的应用与需求。在GaN基倒装和垂直结构LED中,高反射低电阻的p电极对于提高LED电光转换效率十分重要。本论文提出并实现了一种高反射低电阻的p电极方案——使用薄Ag在特定条件下退火形成Ag纳米点（Ag NDs）后覆盖Ti/Al或Mg/Al金属层,尤其是Ag NDs/Mg/Al电极有望用于从蓝光到深紫外光的GaN基倒装L
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GaN基蓝光、近紫外光及深紫外光LED在照明、显示、医疗与消毒杀菌等领域有着广阔的应用与需求。在GaN基倒装和垂直结构LED中,高反射低电阻的p电极对于提高LED电光转换效率十分重要。本论文提出并实现了一种高反射低电阻的p电极方案——使用薄Ag在特定条件下退火形成Ag纳米点（Ag NDs）后覆盖Ti/Al或Mg/Al金属层,尤其是Ag NDs/Mg/Al电极有望用于从蓝光到深紫外光的GaN基倒装LED。本论文主要的研究内容与成果如下:1.在p-GaN外延片上蒸镀40nm的Ag薄膜,在300℃～700℃的温度、N2:O2=10:0.6的混合气氛下退火60s后覆盖Ti/Al金属层,当Ag退火温度在400℃～550℃时,Ag（40nm,退火后）/Ti/Al和p-GaN之间的接触电阻率较低,在450℃时低至3.1×10-4Ω·cm~2。在金属覆盖层改为Mg/Al金属层后,当Ag退火温度在450℃～550℃时,Ag（40nm,退火后）/Mg/Al和p-GaN之间的接触电阻率较低,在450℃时低至5.6×10-3Ω·cm~2。2.在双抛蓝宝石上制备Ag NDs/Mg/Al电极测量了其反射率,在部分近紫外光及蓝光波段有着94%～95%的高反射率,在深紫外光波段也有着高于70%的反射率。采用该结构p电极的蓝光LED具有良好的电性,表明Ag NDs/Mg/Al电极有可能成为一种用于蓝光及紫外光倒装LED的新型高反射p电极。3.在150℃～300℃的Ar气氛下对Ag NDs/Mg/Al进行退火7min,发现在150℃和200℃退火后几乎不会影响其I-V特性和反射率;而在250℃和300℃退火后会使其电学性能有一定退化,其在蓝绿光及近紫外光波段的反射率降低,但其在深紫外光波段的反射率升高到79%～83%。结果表明Ag NDs/Mg/Al应用于蓝光波段LED时合适的后续工艺温度范围不高于200℃,应用于深紫外波段LED时合适的后续工艺温度范围可能为300℃以内。
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