第260章 步步惊心（2）

是不是也要准备个几年时间？

    这怎么选择，不是一目了然嘛！

    但大侠就是大侠，中村拿到这个论文后，不是继续往下研究，而是放飞自我。

    他决定试试在缓冲层中采用GaN而非AlN的方法。

    具体思路是在低温生长的非结晶状态的GaN膜之上，在高温条件下生长出GaN单晶膜。只要这个取得成功，就可以制出与在底板上直接生长单晶GaN膜相同的构造。

    按照这个思路，中村进行了尝试。

    结果嘛，一次成功！

    这种方法的核心，是采用了低温 GaN 缓冲层(500 ℃左右)替代了AlN缓冲层。这一基于低温GaN缓冲层的“两步法”工艺，成为日后工业界生长GaN基LED的标准工艺。

    当然了，做出这步改良的理由，也是异常奇怪。中村给出的解释居然是，别人用过的方法，我不用！

    这种“二”的说话方式，成永兴也用过！

    不就是强词夺理嘛！

    谁不会啊！

    你有种！

    别人对的方法，你也别用！

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    第四关，退火工艺。

    LED从本质上说是一个二极管，二极管的核心结构是半导体 p-n 结。p-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。

    对 GaN 而言，n型掺杂比较容易实现，但 p 型掺杂却十分困难。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。

    这个问题曾困惑了科学界很久，最后也是被天野浩解决的。解决方法是用低能电子束辐照方法来获得p-GaN。

    这个方法的发现，天野浩也是耗时很久。他从86年起就一直在尝试，直到89年，才突然碰运气得到。

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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。

    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。

    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。

    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-GaN。而退火工艺的原理，中村大侠并没有给出合理的解释。

    从此，热退火就成为了制作蓝光LED的标准工艺，沿用至今。

    当然了，事情是否真偶然，谁也不知道。

    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。

    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。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。

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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！