张 帆， 王荣新， 黄思溢， 田爱琴， 刘建平， 杨 辉*

(1． 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 纳米器件与相关材料研究部， 江苏 苏州 215123；2． 上海科技大学 物质科学与技术学院， 上海 201210；

1 引 言

在过去的十几年中，GaN和SiC等第三代半导体材料由于具有宽直接带隙、稳定的化学性质、良好的抗辐照能力和高临界电场等特性，其材料生长和器件制造发展迅速。特别是近年来，GaN在高温、高频中的广泛应用倍受关注[1-5]。2014年，获诺贝尔物理学奖的Shuji Nakamura预言GaN基材料与器件的发展正在步入一个快车道。因此，一个以GaN为基础衬底的庞大规模的光电子和电子产业浪潮正在加速形成。

无论电子器件(大功率晶体管[3])还是光电器件(LEDs[4]，激光器[5])均离不开接触电极的制备，利用金属材料制备接触电极是实现器件功能必需的结构。金属与半导体接触后将产生金半接触势垒，势垒的高度决定着电流电压特性为欧姆接触或是肖特基接触[6]，也是制约器件性能的主要因素之一。因此，电极材料的选择与制备以及高温、高频、大功率下器件性能的稳定就显得尤为重要。一般来说，n型材料和p型材料制备欧姆接触选择的金属有所不同，在n-GaN制备欧姆接触常用低功函数的金属Ti、Al等[7-9]，p-GaN则选用高功函数的金属Pd、Pt、Au、Ni等[10-11]。在正面出光的LED中常用Ni/Au作为透明接触金属，然而对于激光器等在高电流密度和大功率下工作的器件而言，Ni/Au作为接触金属时，在工作一段时间后，往往出现工作电压升高、器件性能严重退化等问题。……