低極化場效應高亮度綠光發光二極體磊晶技術研究

本計畫預計分為三年執行。主要目的為研究三五族氮化物半導體之磊晶成長模式對極化效應之影響，並以改變磊晶模式使得材料表面形態產生變化，及研究在圖案化氮化鎵薄膜及圖案化r-plane 之藍寶石基板上三五族氮化物半導體之磊晶成長模式，以及其對於氮化物材料去極化特性之幫助與影響。另外我們將應用此技術，成長完整之綠光發光二極體元件。本計畫將分為三大部分：（1） 第一年我們將於c-plane 的藍寶石基板上藉由改變GaN 緩衝層的成長條件，去調整其形成的表面能態，來研究磊晶成長時Indium 及Gallium 停留於表面能態聚積的效應，進而控制富銦區的分佈大小及密度，以調整出具有良好效率的量子點，並進一步結合整體LED 結構、進行製程，觀察其元件特性。（2） 第二年我們將應用圖案化氮化鎵薄膜及圖案化r-plane 之藍寶石基板，在有機金屬氣相磊晶系統（MOCVD）中進行去極化三五族氮化物半導體之磊晶參數研究，以找出最佳化之成長條件，並對基板之圖案化條件進行研究。預期能夠將材料內部之延伸差排密度降低至5*106 cm-2，堆疊錯誤密度降低至3*103 cm-1 以下。運用去極化之氮化物半導體材料製作完整之發光二極體元件，並加上圖案化基板之技術，更進一步提升元件之特性，並與傳統之c-plane 發光二極體、無圖案化之a-plane 發光二極體，進行各項特性之比較。（3） 第三年我們將結合前兩年研究所得的成果，將類量子點元件成長於圖案化a-plane 氮化鎵薄膜及圖案化r-plane 藍寶石基板上，降低整體極化效應，並進一步調整自聚型圖案化氮化鎵薄膜使active region 除了原有的量子點發光外，也同時有其他不同indium 含量的InGaN 同時發光，進而調配其發光比例使其發光波長可合成白光。

系統編號:PB9609-5436
原計畫編號:NSC96-2221-E182-049-MY3