结构是半导体p-n结tk2。orgp-n结是由n型半导体(内部含有大量自由电子)和p型半导体(内部含有大量带正电的自由载流子——空穴)组成的界面tk2。org
对GaN而言,n型掺杂比较容易实现,但p型掺杂却十分困难tk2。org在GaN中经常使用的p型掺杂剂是Zn或者Mg,但是掺入这些杂质后,GaN往往仍体现高阻特性,这意味着p型掺杂剂并没有被激活,没有起作用tk2。org
这个问题曾困惑了科学界很久,最后也是被天野浩解决的tk2。org解决方法是用低能电子束辐照方法来获得p-GaNtk2。org
这个方法的发现,天野浩也是耗时很久tk2。org他从86年起就一直在尝试,直到89年,才突然碰运气得到tk2。org
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在这个步骤上,中村大侠的“二”病再此发作!
他再次推翻了前面科学家的研究成果,改为加热!
这也就是所谓退火工艺的由来tk2。org
根据中村自己的解释,他是在非常偶然情况下,得到了这个意外结果tk2。org
在重复电子束照射实验前,他不小心把工作台给加热了!于是,他就发现,在电子束辐照过程中,在样品下面加热可以获得更好的结果tk2。org
对此现象,他又继续研究,进而确认,仅仅依靠加热就可以获得p-GaNtk2。org而退火工艺的原理,中村大侠并没有给出合理的解释tk2。org
从此,热退火就成为了制作蓝光LED的标准工艺,沿用至今tk2。org
当然了,事情是否真偶然,谁也不知道tk2。org
讲故事谁不会?
退火工艺的背后原理,在很久以后才被人揭示tk2。org
p-GaN中的Mg会被MOCVD外延过程中引入的H钝化,形成Mg-H络合物tk2。org无论是低能电子辐照还是热退火,都是通过借助外部能量破坏Mg-H键而激活Mg杂质tk2。org
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这两个工艺步骤的实现,足以说明中村的逆天运气!
前人耗时五六年的成果,他在很短的时间内,全部推翻,而且找到了更好的方式!
而他发现的这些工艺步骤,即使在三十年后,也无人能改!
有没有这么一种可能:
这些工艺,之所以无人能改,因为它们实际就是三十年后的成熟工艺!但被提前拿到了1990年!