1、"xxxxled應用研發中心”分項目研究內容xx經濟開發區2010年規劃建設光電產業園，以led外延芯片產業為龍頭, 吸引封裝和應用企業，形成led全產業鏈集聚。由xx光電總投資20億美元（一 期投資6.5億美元），于2011年3月19日開工建設xxled外延芯片項目。xx市人民政府擬與xx大學合作建設“xxxxled應用研發屮心”，在 led的應用技術方面開展研究開發，為xx光電產業園的招商引資服務，為led 應用提供技術支持。研發中心每年運行和研發經費200萬元，在3年協議期內 xx給予xx600萬元經費。具體工作由xx開發區聯系。預計于木月屮旬在xx 簽署協議，需要xx提岀具體

2、的研發內容。與xx的合作符合我們“先進照明技術教育部工程研究中心”的產業化宗旨。 希望我們系能夠凝聚研究實力，合力把"xx-xxled應用研發屮心”做好。當 前的要務是撰寫分項研發內容。毎個分項目應包括以下方面：1. 項目背景和立項的必要性led芯片p電極歐姆接觸比電阻率的測試研究大功率led芯片通常要求在350ma的注入電流和較小的正向電壓下工 作，其中止向電壓主要由三部分決定，包扌舌施加在芯片pn結上的電壓, 半導體外延材料薄膜上電壓和電極與半導體薄膜接觸電阻電壓。前兩部 分電壓大小主要由外延薄膜材料的性質和pn結器件結構決定，具有較 小改進空間；而接觸電阻電壓主要是由金屬與半導

3、體的歐姆接觸性能決 定，更具體的是主要由p電極歐姆接觸性能決定，而n電極歐姆接觸性 能往往較佳，接觸電阻不大，電壓降可以忽略。良好的歐姆接觸具有較 小的接觸電阻，在大電流注入工作條件下，施加其上的壓降較小，器件 發熱較小，損耗功率較小；相反，器件的工作電壓將增大，不僅造成額 外功耗，還將產生熱效應，使芯片溫度提高，不僅損害pn結性能，也 可能造成金屬電極退化，甚至造成開路。因而，led芯片要求p電極接 觸電阻盡量減小。對于大功率gan基led芯片，p電極通常是通過蒸 鍍ni/au、p"au或cr/au等薄膜形成歐姆接觸以獲得較佳歐姆接觸性能。 衡量p電極接觸性能的重要參數是比電阻率（

4、specific contact resistance pc即單位面積薄膜的電阻值，工業上通常要求仇的值小于io"4 q cm-2o 然而，無論是學術界還是工業界對于比電阻率的測定方法和標準都沒有 統一規定。當今測量比電阻率通常采用三種方法：矩形傳輸線模型方法、 圓環傳輸線模型方法和圓點傳輸線模型方法，分別如圖一 a）, b）和c）所 示。通常矩形傳輸線方法具有測試計算過程簡單的特點，然而，測試結 果誤并較大，歐姆接觸圖形制作復雜；岡環傳輸線模型方法制作歐姆接 觸圖形簡單，然而計算過程復雜，需要利用電腦模擬計算；圓點傳輸線 模型具有測試誤差小，計算簡單，但是制作電極要求圓環寬度盡量小

5、，對刻蝕工藝要求很高，制作不好可能造成更大的誤差。然而，這三種測 量方法都各冇優缺，并冃測量值往往都冇較大誤差和不一致性，業界對 于引起誤差的原因也研究得不夠透徹，測試的比電阻率值往往需要仔細 甄別。因而，這無論是對于學術研究還是工業化生產應用標準都是不利 因素，客觀上要求找到測試比電阻率的可靠辦法，分析引起誤差和不一 致性的原因，建立可靠的比電阻率測試服務平臺，推進工業化的發展。r、161w h1 a 1圖一 a）矩形傳輸線模烈方法歐姆接觸圖形圖一 b）圓環傳輸線模型方法歐姆接觸圖形圖一 c）圓點傳輸線模型方法歐姆接觸圖形體現研發內容的先進性。2. 標的技術內容、形式和要求技術內容：研究矩形

6、傳輸線模型方法、圓環傳輸線模型方法和圓點傳輸 線模型方法三種測量led芯片歐姆接觸電阻方法的測量差異，分析產生 誤差的原因，并提出改進方案，找到切實可行的方法，達到可信測試結 果，為企業捉供測試led芯片歐姆接觸性能的服務平臺。技術形式：建立led芯片電極歐姆接觸圖形的標準刻蝕工藝線，形成樣 品制作，樣品測試，數據分析，測試報告流水作業，形成面對企業服務 的測試平臺。技術要求：led 2英寸芯片p型電極，材料為led外延片p型gan層 表面ni/au、pt/au或cr/au薄膜，厚度不超過1切，薄膜表面平滑，表 而粗糙度（roughness mean square rms）不超過 50nm。研

7、發的技術需要有助于改進企業的產品，且在研究期內可完成。3. 應達到的技術指標和參數1）最小刻蝕寬度和刻蝕環 20|im2）測試誤差10%技術指標合理，可考核。4. 技術路線按意向步驟進行：1）按照三種測量模型制作相應的系列光刻模板。2）刻蝕led芯片，形成三種系列歐姆接觸圖形。3）對相同led芯片，利用三種測量模型測量歐姆接觸電阻。4）研究毎種測量模型的誤差來源，結果的可信度。對矩形傳輸線模型 方法，研究測量結果與刻蝕寬度6的關系，通過減小6值減小寄生電 阻來減小測量誤差，并多次求平均值，提高測量準確度。對圓環傳輸 線模型方法，傳統的方法是每次測量內圓與中環電極間電阻&和中 環與外環電

8、極間電阻r2, z后輸入電腦進行模擬計算，對每次結杲 最后求平均值，我們通過改進求均值順序，即多次測量r】和r2,求 均值后輸入電腦進行模擬計算減小誤差。對丁圓點傳輸線模型方法， 研究測量結果與刻蝕環寬度譏）值z間的關系，通過減小“）值減 小計算誤差。5）對三種測量方法結果進行比較，分析誤差原因。如果測量結果相差 較大，則重復步驟4）,直至三種測量方法差值小于10%。6）在步驟5）基礎上，總結測試方案，形成固定測試路線，為企業提供 服務，形成服務平臺。簡要說明完成研究內容的技術方案、研究手段、設計方法等。5. 研究開發計劃2011.7. 1-2011. 12. 30：調研相關文獻資料,設計總體

9、研究方案，確定相 關的表征測試方法等，購買所需儀器和源材料，改造實驗室，并制作光刻 模板。2012. 1. 1- 2012. 6. 30:對led芯片光刻,制作歐姆接觸測試圖形，利用 不同的測試方法測量led芯片電極接觸電阻，比較分析誤差產生原因， 優化測試方案。2012. 1. 1- 2012. 6. 30:建立led芯片歐姆接觸電阻測試標準流水工藝， 建立企業服務平臺。2012. 7. 1-2013. 12.30:平臺開放,為企業提供測試服務。時間安排，13年。6. 參與人員列出主要的參與人員，包括教師和研究生。7. 經費預算恒流電流源一個：8萬示波器一個：2萬光刻模板15個:0.2*15=3萬顯微鏡一臺：1力金絲球焊機一臺：2萬詳細列出需購置的儀器設備、材料費、測試費、燃料及動力費、文獻查 新、差旅費、研究生費用、管理費(20%).led應用中心的負責人是xx老師。以下是研究內容的分工名單。具體的 分工