圖3給出了已刻蝕MESA平臺(tái)圖形的GaN材料，在210℃熱H3PO4中腐蝕5min后的表面形貌，從圖中我們可以看到，平臺(tái)上的P型 GaN表面的凹坑較小而且濃密，而平臺(tái)下面的N型GaN表面的凹坑較大且較稀疏，導(dǎo)致該差異的主要原因取決于GaN材料的極性，圖4給出了GaN材料的極性結(jié)構(gòu)圖，通常Ga極性的GaN其表面不容易被腐蝕，而N極性的GaN表面較容易被腐蝕，主要原因是由于在腐蝕過(guò)程中，N極性結(jié)構(gòu)中的N原子容易被腐蝕介質(zhì)中的離子吸附解離，而Ga極性結(jié)構(gòu)則相反，導(dǎo)致較難腐蝕[3,4]。同時(shí)我們觀察到所出現(xiàn)的凹坑呈六邊形結(jié)構(gòu)，該現(xiàn)象主要與GaN材料的六方形晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)。

圖4. GaN的極性結(jié)構(gòu)圖

　　圖5給出了195℃不同腐蝕時(shí)間P及N型GaN表面形貌，從圖中我們可以看出，在腐蝕時(shí)間較短的情況下，P型與N型GaN表面腐蝕凹坑尺寸差異不大，但是當(dāng)延長(zhǎng)腐蝕時(shí)間后，P型GaN表面的凹坑變化較小，而N型表面的凹坑尺寸明顯增大。

(a) 10min

(b) 20min

圖5.195℃不同腐蝕時(shí)間P及N型GaN表面形貌

　　將經(jīng)過(guò)熱H3PO4腐蝕過(guò)的GaN材料制備成325um×375um的芯片，對(duì)其光電性能進(jìn)行測(cè)試。圖6與圖7是芯片在點(diǎn)亮前后的照片，從圖中可以看到，粗化后的GaN材料制成芯片后，其P電極及整個(gè)電流擴(kuò)展層表面較粗糙;芯片在5mA下點(diǎn)亮后，發(fā)現(xiàn)其電流可以擴(kuò)展均勻，并未產(chǎn)生局部發(fā)光現(xiàn)象。

圖6.195℃ H3PO4腐蝕5min芯片的表面形貌