一种应用于MOCVD的3波长在线红外测温方法

根据金属有机物化学气相沉积(MOCVD)在线红外测温的发展需要,提出一种3波长免探测孔有效面积校准和反射率修正的测温方法。给出了探测1 300nm、1 150nm、940nm 3波长的在线测温探头设计方案和光路图,将该探头应用于THOMAS SWAN CCS MOCVD 5.08cm(2英寸)Si(111)衬底上生长10μm GaN外延层的在线测温。测量结果表明:在700℃~1 100℃范围内,探头多次测量的重复性误差在1.0℃内,在950℃~1 100℃范围内,以EpiTT红外测温仪为参考,探头测温精度在1℃内,距离容差性为2mm。该探头应用于我国自主研发的MOCVD 5.08cm Si(111)衬底上生长InGaN/GaN MQW结构蓝光LED外延片,可得最低测温量程为435℃,nGaN生长过程中测量噪声为0.75℃。结果分析表明:该3波长免修正在线红外测温法对于高质量单层薄膜外延生长具有一定可行性,对于多层复杂结构外延生长需要进一步改进。

半导体黄光发光二极管新材料新器件新设备

在可见光范围内,半导体发光二极管(LED)发展很不平衡,黄光 LED 光效(光功率效率)长期远低于其他颜色光效.本文基于 GaN/Si体系,从材料生长、芯片制造、器件物理和专用装备等方面进行了系统研究,解决了外延膜龟裂、位错过多、量子阱应力过大、InGaN 黄光阱材料相分离、空穴浓度不足、阱材料生长温度过低、衬底吸光、电极挡光等问题,率先实现了高光效黄光LED关键性突破.所研制的黄光LED器件,在20 A/cm^2驱动下波长565 nm黄光LED光效达26.7%,对应164 lm/W;在1 A/cm^2驱动下波长577 nm黄光LED光效达 42.8%,对应 248 lm/W.基于高光效黄光 LED,开发了无荧光粉、多基色 LED照明新光源,实现了纯LED 照明光源在路灯、氛围灯等方面应用.

一种用于MOCVD石墨盘的红外测温装置

根据MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)在线红外测温的发展需要,结合Thomas Swan CCS MOCVD反应室的结构特征,考虑加热比调节空烧过程的特定条件,设计了一种能够在线监测MOCVD石墨盘上表面温度及径向19个点温度分布的简易940nm红外测温装置。通过安装于光学视窗上方的红外探头,探测高温石墨盘及外延片的红外辐射强度,根据Planck黑体辐射公式及光谱发射率修正进行测温。红外测温装置主要由可读数轨道、红外探头、连接板以及精密平移台4部分组成。将该装置应用于MOCVD Si(111)衬底上制备InGaN/GaN多量子阱(MQW)结构外延片加热程序的空烧过程,结果表明:最低能够测量的温度为430℃,700℃~850℃测量误差在2.3℃内,900℃~1 100℃测量误差在1℃内,700℃~1 100℃范围内,重复性均在0.6℃内,无需反射率修正、探孔有效面积校准;能稳定工作。