第260章 步步驚心（2）（2/2）

他決定試試在緩衝層中採用GaN而非AlN的方法。

具體思路是在低溫生長的非結晶狀態的GaN膜之上，在高溫條件下生長出GaN單晶膜。只要這個取得成功，就可以制出與在底板上直接生長單晶GaN膜相同的構造。

按照這個思路，中村進行了嘗試。

結果嘛，一次成功！

這種方法的核心，是採用了低溫 GaN 緩衝層（500 ℃左右）替代了AlN緩衝層。這一基於低溫GaN緩衝層的「兩步法」工藝，成為日後工業界生長GaN基LED的標準工藝。

當然了，做出這步改良的理由，也是異常奇怪。中村給出的解釋居然是，別人用過的方法，我不用！

這種「二」的說話方式，成永興也用過！

不就是強詞奪理嘛！

誰不會啊！

你有種！

別人對的方法，你也別用！

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第四關，退火工藝。

LED從本質上說是一個二極體，二極體的核心結構是半導體 p-n 結。p-n 結是由 n 型半導體（內部含有大量自由電子）和 p 型半導體（內部含有大量帶正電的自由載流子——空穴）組成的界面。

對 GaN 而言，n型摻雜比較容易實現，但 p 型摻雜卻十分困難。在 GaN 中經常使用的 p 型摻雜劑是 Zn 或者 Mg，但是摻入這些雜質後，GaN 往往仍體現高阻特性，這意味著 p 型摻雜劑並沒有被激活，沒有起作用。

這個問題曾困惑了科學界很久，最後也是被天野浩解決的。解決方法是用低能電子束輻照方法來獲得p-GaN。

這個方法的發現，天野浩也是耗時很久。他從86年起就一直在嘗試，直到89年，才突然碰運氣得到。

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在這個步驟上，中村大俠的「二」病再此發作！

他再次推翻了前面科學家的研究成果，改為加熱！

這也就是所謂退火工藝的由來。

根據中村自己的解釋，他是在非常偶然情況下，得到了這個意外結果。

在重複電子束照射實驗前，他不小心把工作檯給加熱了！於是，他就發現，在電子束輻照過程中，在樣品下面加熱可以獲得更好的結果。

對此現象，他又繼續研究，進而確認，僅僅依靠加熱就可以獲得p-GaN。而退火工藝的原理，中村大俠並沒有給出合理的解釋。

從此，熱退火就成為了製作藍光LED的標準工藝，沿用至今。

當然了，事情是否真偶然，誰也不知道。

講故事誰不會？

...

退火工藝的背後原理，在很久以後才被人揭示。

p-GaN 中的 Mg 會被MOCVD 外延過程中引入的 H 鈍化，形成 Mg-H絡合物。無論是低能電子輻照還是熱退火，都是通過藉助外部能量破壞 Mg-H 鍵而激活 Mg 雜質。

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這兩個工藝步驟的實現，足以說明中村的逆天運氣！

前人耗時五六年的成果，他在很短的時間內，全部推翻，而且找到了更好的方式！

而他發現的這些工藝步驟，即使在三十年後，也無人能改！

有沒有這麼一種可能：

這些工藝，之所以無人能改，因為它們實際就是三十年後的成熟工藝！但被提前拿到了1990年！