聚焦离子束诱发金属有机化学气相淀积碳-铂薄膜

通过一系列实验 ,对聚焦离子束诱发 MOCVD的成膜机理进行了研究 ,给出了淀积速率同离子束流等参数之间关系的理论模型 .发现随着离子束流的增大 ,薄膜淀积速率增大 ,但并非完全线性增加 ,薄膜中的 C/ Pt比例也随之变化 ,薄膜电阻率则随之降低 ,最后趋向恒定 .

光加热低压金属有机化学气相淀积生长AlGaN

采用光加热低压金属有机化学气相淀积方法成功地制备出高质量的、组分均匀的AlGaN外延层。结果表明 ,铝和镓的并入效率基本相等 ,这有别于其他研究报道。此外 ,建立了铝相对镓的并入效率与气相预反应之间的关系模型 ,它表明 ,光加热对预反应有较大的影响。结合GaN的生长可以看出 ,光加热有利于抑制预反应 ,从而有利于提高样品质量和铝组分的均匀性。

应用材料公司推出先进化学气相淀积薄膜技术

在日前举办的SEMICONChina上，应用材料公司向业界展示了全新等离子体增强化学气相淀积（PECVD）薄膜技术，用于制造适用于下一代平板电脑和电视的更高性能高分辨率显示。这些源自应用材料公司业界领先的AKT—PECVD系统的先进绝缘薄膜，使得基于金属氧化物的晶体管的应用成为可能，制造出尺寸更小、开关速度更快的像素，从而帮助客户推出更受消费者欢迎的高分辨率显示屏。

金属有机化学气相沉积外延技术生长GaN基半导体发光二极管和激光二极管(Ⅰ)

文章评论性地介绍了金属有机化学气相外延技术(MOCVD)生长氮化物半导体GaN和InGaN以及激子局域化效应、量子束缚斯塔克效应对它们的光学性能的影响,详细比较了这两种效应对GaN基半导体发光二极管和激光二极管特性的影响,特别是量子束缚斯塔克效应以显著不同的方式影响着发光二极管和激光二极管的性能;文章还讨论了在A面蓝宝石衬底上生长GaN的情况.

氢化物气相外延氮化镓衬底的制备研究

目前异质外延技术能够得到较高质量的氮化镓(GaN)薄膜,衬底普遍采用蓝宝石、碳化硅以及硅等。各种技术包括缓冲层、外延横向生长技术、悬挂外延技术等是目前最重要的制备氮化镓技术。氢化物气相外延(HVPE)是制备氮化镓衬底最有希望的方法之一。本文介绍了氮化镓材料的电学、光学性质及重要用途,总结了氮化镓体单晶及薄膜材料制备方法,描述了氢化物气相外延原理,分析了HVPE制备自支撑(FS)GaN衬底方法,综述了HVPE技术国内外研究进展。

金属有机化学气相外延生长1310nm偏振无关混合应变量子阱半导体光放大器研究

采用低压金属有机化学气相外延设备进行了 1 3μm压应变量子阱材料、张应变量子阱材料和混合应变量子阱材料的生长研究 .通过x射线双晶衍射和光致发光谱对生长材料进行测试和分析 .基于四个压应变量子阱和三个张应变量子阱交替生长的混合应变量子阱 ( 4CW3TW)结构有源区 ,并采用 7°斜腔脊型波导结构以有效抑制腔面反射 ,经蒸镀减反膜后 ,半导体光放大器光纤 光纤小信号增益达 2 1 5dB ,在 12 80— 1340nm波长范围内偏振灵敏度小于 0 6dB .

MOCVD AIGaInP LED外延片源气开关程序的研究

详细分析了 ＭＯＣＶＤ ＡＩＧａＩｎＰ ＬＥＤ外延片中 Ｖ族源的空流保护作用、Ⅲ族源的存储效应以及 Ｍｇ掺杂的延迟和记忆效应。设计出了合理实用的源气开关程序，它有利于生长无定带隙夹层、突变异质结界面的ＡＩＧａＩｎＰ ＬＥＤ外延片。

对气相外延GaN薄膜生长的研究

氮化镓是一种Ⅲ—Ⅴ族化合物的发光材料,属六方晶系,钎维锌矿结构,其禁带宽度岁3.5ev,具有直接跃迁型能带结构。适当掺杂的GaN在一定电场下可以发射红、黄、绿、兰紫色等发光光谱。

大尺寸GaN微波材料范德瓦耳斯外延机理及应力调控研究

本文基于金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,以少层氮化硼(BN)作为插入层在4英寸蓝宝石衬底上开展范德瓦耳斯异质外延GaN微波材料的生长机理及应力调控方面的研究,探讨了AlN成核工艺对GaN缓冲层生长机制的影响,以及与材料晶体质量、应力及电学性能等之间的关联。提出了一种基于AlN/AlGaN复合成核技术的应力调控方案,首次实现了大尺寸范德瓦耳斯(vdW)异质外延材料应力的有效管控,研制的GaN微波材料的弯曲度(Bow)为+20.4μm,(002)/(102)面半峰全宽为471.6/933.5 arcsec,表面均方根粗糙度为0.52 nm,电子迁移率达到2000 cm^(2)/(V·s)。最后,基于机械剥离实现了大尺寸晶圆级GaN微波材料与蓝宝石衬底的分离,为高导热衬底转移提供便利,为大功率射频器件的制作创造条件。

离子注入诱导成核外延高质量AlN

超宽禁带AlN材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高、直接带隙等优势,被广泛应用于光电子器件和电力电子器件等领域.AlN材料的质量影响着AlN基器件的性能,为此研究人员提出了多种方法来提高异质外延AlN晶体的质量,但是这些方法工艺复杂且成本高昂.因此,本文提出了诱导成核的新方法来获得高质量的AlN材料.首先,对纳米图案化的蓝宝石衬底注入不同剂量的N离子进行预处理,随后基于该衬底用金属有机化学气相沉积法外延AlN基板,并在其上生长多量子阱结构,最后基于此多量子阱结构制备紫外发光二极管.研究结果表明,在注入N离子剂量为1×10^(13) cm^(-2)的衬底上外延获得的AlN基板,其表面粗糙度最小且位错密度最低.由此可见,适当剂量的N离子注入促进了AlN异质外延过程中的横向生长与合并过程;这可能是因为N离子的注入,抑制了初期成核过程中形成的扭曲的镶嵌结构,有效地降低了AlN的螺位错以及刃位错密度.此外,基于该基板制备的多量子阱结构,其残余应力最小,光致发光强度提高到无注入样品的152%.此外,紫外发光二极管的光电性能大幅提高,当注入电流为100 mA时,光输出功率和电光转换效率分别提高了63.8%和61.7%.

GaN基材料及其外延生长技术研究

介绍了GaN基材料的基本特性、三种主要外延生长技术(MOCVD、MBE、HVPE)、衬底材料的选择及缓冲层技术;分析得出目前存在的GaN体单晶技术不完善、外延成本高、衬底缺陷及接触电阻大等主要问题制约了研究的进一步发展;指出今后的研究重点是完善GaN体单晶材料的生长工艺,以利于深入研究GaN的物理特性及有效地解决衬底问题,研究缓冲层的材料、厚度、组分等以提高GaN薄膜质量。

硅基3C-SiC薄膜的外延生长技术

用常压化学气相淀积法在(100)Si衬底上异质外延生长了3CSiC薄膜。为减小3CSiC与硅之间的晶格失配,在化学气相淀积系统中通过对硅衬底表面碳化制备了缓冲层,确定了形成缓冲层的最佳条件。用X射线衍射、俄歇电子能谱、扫描电镜对薄膜的特性进行了分析。测量结果表明,1300℃下在Si衬底缓冲层上可以获得3CSiC单晶。

双层多孔硅结构上的UHV/CVD硅外延

报道了采用超高真空化学气相淀积 ( UHV/CVD)在多孔硅层上的单晶硅外延技术 .研究了两步阳极化法形成不同多孔度的双层多孔硅层及外延前对多孔硅进行长时间的低温真空预处理等工艺 .对获得的外延层作了 XRD、XTEM和扩展电阻等测量 ,测量结果表明硅外延层单晶性好 ,并和硅衬底、多孔硅层具有相同的晶向 .硅外延层为 P型 ,电阻率大于 1 0 0 Ω·cm.

Si衬底上无坑洞3C-SiC的外延生长研究

在冷壁式不锈钢超高真空系统上 ,利用低压化学气相淀积 (LPCVD)方法在直径为 5 0 mm的单晶 Si(1 0 0 )和 Si(1 1 1 )晶向衬底上生长出了高取向无坑洞的晶态立方相碳化硅 (3 C-Si C)外延材料 ,利用反射高能电子衍射 (RHEED)和扫描电镜 (SEM)技术详细研究了 Si衬底的碳化过程、碳化层的表面形貌及缺陷结构 ,获得了界面平整光滑、没有空洞形成的 3 C-Si C外延材料 ,并采用 X-射线衍射 (XRD)、双晶 X-射线衍射 (DXRD)和霍尔(Hall)

利用低温插入层改善GaN外延层晶体质量研究

采用MOCVD系统在蓝宝石衬底上生长了GaN外延薄膜,在高温GaN生长中插入了低温GaN。通过改变低温GaN的生长温度和/比得到不同样品。对样品薄膜进行了高分辨X射线衍射(HRXRD)和光致发光谱(PL)测试,PL半峰宽变化不大,XRD半峰宽有明显变化。实验结果表明,低温GaN缓冲层可以使后续生长更好,达到二维生长模式,并且合适的低温生长条件可以明显改善GaN外延层的结晶质量,降低位错密度。

MOCVD侧向外延GaN的结构特性

侧向外延(ELO)GaN的原子力显微镜(AFM)表面形貌图像表明,ELO-GaN相当平整,而掩膜区中央有线状分布的小丘群,这是由ELO-GaN在掩膜区中央接合时晶向不一致而产生的缺陷造成的。观察ELO-GaN扫描电子显微镜(SEM)截面图,侧向接合处存在着三角空洞,并且侧向接合导致上述小丘群。X射线衍射(XRD)曲线表明,掩膜边界处的GaN晶面有倾斜。拉曼散射谱表明,掩膜区GaN质量相对于窗口区大为提高。ELO-GaN和普通外延GaN的拉曼散射谱比较表明,ELO-GaN中的应力较小,晶体质量较高。

用于GaInP/GaAs双结叠层太阳电池的MOVPE外延材料

采用金属有机化合物气相淀积(MOVPE)技术生长用于GaInP/GaAs双结叠层太阳电池的外延材料。针对材料生长中的隧穿结、p-AlInP层等关键问题,通过对掺杂剂、生长技术及条件的调整与改进,极大地提高了GaInP/GaAs双结叠层太阳电池性能,最高转换效率达到23.8%(AMO,25℃)。