Browsing by Author "黃秀麗"

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    氧化鋅奈米線應用於LED與其特性改良
    (2011) 黃秀麗
    發光二極體是一種極具潛力成為下一世代主要光源的固態照明技術。在發光二極體的發展過程中，歷來技術上之突破大幅改善其光電特性，但現階段發光效率仍不足，故發光二極體發光效率的提升，是目前技術發展的重點之一。過去的研究指出，相較於傳統薄膜型發光二極體，具奈米線結構之發光二極體在相同注入電流下，會因量子侷限效應而提升其發光強度。本論文採用水熱法製備N型氧化鋅奈米線，選擇氮化鎵薄膜作為P型材料則，製作成異質接面發光二極體結構，並進行其特性之研究。另一方面，氮化鎵發光二極體因菲涅爾損失(Fresnel loss)及全反射現象而降低其光萃取效率，同樣可藉由氧化鋅奈米線之應用而有所改善，故本論文於氮化鎵垂直型發光二極體之出光面，成長氧化鋅奈米線，以提升其光萃取效率。 在P型氮化鎵薄膜/N型氧化鋅奈米線異質結構的製備上，本論文致力於元件串聯電阻的降低，以及改善漏電流現象。在降低元件串聯電阻的部份，經快速熱處理製程後，氧化鋅鋁成核層及氧化鋅鋁電流擴散層之最佳電阻率分別為7.165×10-3、2.141×10-3 Ω-cm。鋁摻雜之氧化鋅奈米線，分別使用硝酸鋁、氯化鋁及醋酸鋁做為鋁摻雜來源，由歐傑電子能譜及X光光電子能譜儀可檢測出氧化鋅奈米線有鋁的成分。在改善漏電流現象的部份，採用液態二氧化矽之溶液，旋塗在奈米線之間，並烤乾以形成薄膜，實驗結果顯示旋塗3次可以得到最佳之旋塗效果，並以RIE通CF4氣體蝕刻絕緣材料至露出奈米線表面，完成奈米線間之絕緣填充。 在N型氮化鎵出光表面製備氧化鋅成核層/氧化鋅奈米線，以改善光萃取效率的部分，本論文於未粗化與已粗化出光表面製備氧化鋅成核層/氧化鋅奈米線。實驗結果顯示，在未粗化之N型氮化鎵表面製備氧化鋅成核層/氧化鋅奈米線，可提升氮化鎵發光二極體之光輸出功率，當氧化鋅成核層之厚度為100 nm，水熱法溶液之濃度為35 mM，在350 mA之注入電流下，氮化鎵發光二極體之光輸出功率可提升151.47 %，為最佳結果。將氧化鋅成核層/氧化鋅奈米線製備於已粗化之N型氮化鎵表面，則會略微降低其光輸出功率。此外，製備氧化鋅成核層/氧化鋅奈米線於氮化鎵發光二極體之出光表面，可改善其二極體特性，IR良率亦略微提升，顯示成長氧化鋅奈米線可以減少漏電流現象。