MOCVD生长的GaN单晶膜的蓝带发光研究

对实验室用 MOCVD方法生长的未掺杂 Ga N单晶膜的发光性能进行了研究。结果表明 :在室温时未掺杂 Ga N单晶出现的能量为 2 .9e V左右蓝带发光与补偿度有较强的依赖关系。高补偿 Ga N的蓝带发射强 ,低补偿 Ga N的蓝带发射弱。对蓝带发光机理进行了探讨 ,认为蓝带为导带电子跃迁至受主能级的发光 ( e A发光 )。观察到降低 Ga N补偿度能提高 Ga N带边发射强度。

MOCVD生长P型GaN的掺Mg量的研究

使用 MOCVD技术在 Al2 O3衬底上生长了 Ga N∶ Mg薄膜 .通过对退火后样品的光电性能综合分析 ,研究了掺 Mg量对生长 P型 Ga N的影响 .结果表明 :要获得高空穴载流子浓度的 P型 Ga N,Mg的掺杂量必须控制好 .掺 Mg量较小时 ,Ga N∶ Mg单晶膜呈现 N型导电 ,得不到 P型层 ;掺 Mg量过大时 ,会形成与 Mg有关的深施主 ,由于深施主的补偿作用 ,得不到高空穴浓度的 P型 Ga N.生长 P型 Ga N的最佳 Cp2 Mg/TMGa之比在 1 /660— 1

MOCVD生长GaN:Si单晶膜的研究

获得高质量的ｎ型ＧａＮ单晶膜是制作ＧａＮ基光电子器件的关键之一。采用立式ＭＯＣＶＤ系统生长ＧａＮ：Ｓｉ单晶膜，通过优化生长工艺，获得了电子载流于浓度高达２ ×１０１９ｃｍ－３，迁移率达１２０ｃｍ２／Ｖ·ｓ的ｎ型ＧａＮ：Ｓｉ单晶膜；并有效地抑制了ＧａＮ中由深能级引起的黄带发射，大大提高带边发光强度。研究结果还表明：随着Ｓ掺杂量的增大，ＧａＮ：Ｓｉ单晶膜的电子载流于浓度增加，迁移率下降，Ｘ光双晶衍射峰半高宽增大。首次报道了随掺Ｓ量增大，ＧａＮ：Ｓｉ单晶膜的生长速率显著下降的现象。

GaN的补偿度与离子束沟道最小产额比的关系的研究

用ＲＢＳ／沟道技术对ＭＯＣＶＤ生长的未故意掺杂的ＧａＮ的结构性能进行了测试，同时用霍耳方法测试了样品的电学性能。结果表明：ＧａＮ薄膜的背散射沟道谱与随机谱之比Ｘｍｉｎ和其补偿度存在一定的依赖关系。补偿度小的样品，其Ｘｍｉｎ小；随着样品补偿度的增大，Ｘｍｉｎ也逐渐增大；但它们之间的关系变化是非线性的。对这些结果给予了一定的解释。

MOCVD生长的未掺杂GaN的结晶特性与补偿度关系的研究

对本实验室用 MOCVD方法生长的未故意掺杂的 Ga N单晶膜进行了结晶性能、电学性能研究。结果表明 ,室温时 Ga N的 X射线双晶衍射半高宽与其补偿度有较强的依赖关系。高补偿的 Ga N的 X射线双晶衍射半高宽较宽 ,低补偿的 Ga N的 X射线双晶衍射半高宽较窄。

GaN单晶薄膜的湿法化学刻蚀研究

ＭＯＣＶＤ用高压汞灯对ｎ－ＧａＮ处延层进行了辐照湿法化学刻蚀研究，这种外延层是在Ａ１２Ｏ３衬底上用ＭＯＣＶＤ方法生长的。结果表明：在紫外光照下，ｎ－ＧａＮ层在２５％的ＫＯＨ水溶液中腐蚀较有效。这种腐蚀很可能是通过紫外光增强氧化和还原反应而产生的。

MOCVD反应管中石墨基座高温控制技术研究

本文研究了使用电阻丝加热的MOCVD反应管中加热器的控制技术,报道了具有通用性的自动限流控制电路工作原理及其调试方法.本技术主要适用于高电阻温度系数加热元件的控制及保护,已成功地应用于MOCVD反应管中高温控制,加热器的使用寿命得到了显著提高.

MOCVD系统中压力和压差控制技术研究

介绍了压力和压差控制在MOCVD系统眼1演中的作用,比较了两种不同的压力和压差控制技术的优缺点,解析了国际上此类设备中压力和压差控制有关技术特点,以及用国产质量流量控制器和压力、压差传感器为主要部件研制的压力、压差控制器,在ZnO生长的MOCVD设备中良好的效果。

有机源载气对MOCVD生长InGaN薄膜的影响研究

采用MOCVD技术以Al2 O3 为衬底在GaN膜上生长了InxGa1-xN薄膜。以卢瑟福背散射 /沟道技术和光致发光技术对InxGa1-xN/GaN/Al2 O3 样品进行了测试。获得了合金层的组分、厚度、结晶品质及发光性能等信息。研究表明 :在以N2 作主载气的情况下 ,有机源的载气对InxGa1-xN膜的In组分和生长速率影响很大。生长温度为 76 0℃时 ,以 70ml/min的N2 作有机源载气得到的InxGa1-xN膜的In组分为 0 10 ,生长速率为 6 0nm/min ;而以 70ml/min的H2 作有机源载气得到的InxGa1-xN薄膜的In组分为 0 0 6 ,生长速率为10 6nm/min。本文首次报导了载气中含有少量H2 能增大InxGa1-xN薄膜的生长速率的现象。

GaN中一种新受主的发光性能研究

对两类未故意掺杂GaN样品 ,用He-Cd激光器 32 5nm线激发 ,进行光致发光性能测试 ,发现表面呈浅白色的样品出现一个新的发光峰 ,该峰在 30 0K时位于 3.146eV处 对此类样品进行变激发密度光致发光谱测试 ,发现此峰的峰位不随激发密度的变化而发生移动 ,其发光峰强与激发密度呈超线性关系 据此 ,把这一发光峰归结为导带电子到一种新受主能级的复合 ,并测得此受主离化能为 ( 2 99± 10 )

MOCVD生长GaN的表面形貌及缺陷研究

采用自制MOCVD和ThomasSwanMOCVD以Al2O3为衬底对GaN生长进行了研究.利用光学显微镜获得了GaN外延膜表面形貌随Si、Mg掺杂量不同的变化规律以及表面缺陷等信息.研究表明,随掺Si量增大,GaN外延膜的表面变粗糙,结晶品质下降.在电子浓度达2×1019cm-3以上时,GaN外延膜表面出现龟裂.对GaN进行Mg掺杂,外延膜表面出现岛状突起,且随Mg掺杂量增大,岛状突起数目增多.观察到了MOCVD生长的GaN的六角状岛、龟裂、条状缺陷等典型缺陷.

ZnSe－ZnS应变超晶格光学振动模的研究

本文给出了ＣａＡｓ衬底上生长的ＺｎＳｅ－ＺｎＳ应变超晶格的室温Ｒａｍａｎ分析，观测了该超晶格中ＺｎＳｅ子层和ＺｎＳ子层的纵光学振动模（ＬＯ），首次发现在一些样品中ＺｎＳｅ子层的纵光学声子模ＬＯＺｎＳ出现红移，另一些样品中ＬＯＺｎＳｅ出现蓝移，而ＺｎＳ子层的ＬＯＺｎＳ总是向低波数方向移动，并利用限制效应和应变效应给出了解释。

未掺杂GaN外延膜的结晶特性与蓝带发光关系的研究

采用卢瑟福背散射/沟道技术, X射线双晶衍射技术和光致发光技术对几个以MOCVD技术生长的蓝带发光差异明显的未掺杂GaN外延膜和GaN:Mg外延膜进行了测试。结果表明,未掺杂GaN薄膜中出现的2.9 eV左右的蓝带发光与薄膜的结晶品质密切相关。随未掺杂GaN的蓝带强度与带边强度之比增大, GaN的卢瑟福背散射/沟道谱最低产额增大, X射线双晶衍射峰半高宽增大。未掺杂GaN薄膜的蓝带发光与薄膜中的某种本征缺陷有关。研究还表明,未掺杂GaN中出现的蓝带与GaN:Mg外延膜中出现的2.9 eV左右的发光峰的发光机理不同。

高温质量流量传感器技术研究

介绍了一种适合气态和液态流体的新型热敏电阻式流量传感器,采用了陶瓷、Al2 O3 、金属铂和不锈钢等高温材料,运用了溅射镀膜、激光调阻、玻璃烧结、钎焊等工艺技术,克服了毛细管上绕漆包线的传统工艺所带来的一系列问题,具有不老化、漂移小、寿命长、适用于高温流体和高温环境等优点。

MgSe薄膜的相结构研究

我们采用ＭＯＣＶＤ外延技术首次在ＧａＡｓ（１００）和（１１１）衬底上成功地生长了ＭｇＳｅ单层薄膜．利用Ｘ射线衍射技术观察到了它的ＮａＣｌ结构、纤锌矿结构和闪锌矿结构三种相结构。

MOCVD生长的GaN单晶膜透射光谱研究

采用MOCVD技术在Al2O3（0001）衬底上生长了GaN薄膜,使用透射光谱、光致发光光谱和X射线双晶衍射三种技术测试了五类GaN薄膜样品。实验结果表明:GaN薄膜透射谱反映出的GaN质量与X射线双晶衍射测量的结果一致,即透射率越大,半高宽越小,结晶质量越好;而X射线双晶衍射峰半高宽最小的样品,其PL谱的带边峰却很弱,这说明PL谱反映样品的光学性能与X射线双晶衍射获得的结晶质量不存在简单的对应关系。同时还报导了一种特殊工艺生长的高阻GaN样品的RBS/沟道结果。

光量子阱单滤波、多通道开关

在对称的光学厚度为 1/ 4波长光子晶体体系中插入另一光学厚度为半波长的光子晶体形成光量子阱 通过控制入射光强可微小地改变此含缺陷光子晶体材料的介电常数 ,从而可形成高效的多通道光学开关 ,同时位于中心频率处的EM波保持高透射

Ag掺杂ZnO的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法对Ag掺杂ZnO的几何结构、杂质形成能和电子结构进行了比较系统的研究.研究表明,掺Ag导致晶格膨胀;在ZnO晶格中,杂质Ag最可能以替代Zn位出现,此时将形成一个深受主能级.文中的计算结果与其他研究者的实验结果相吻合.

烘干温度对氮掺杂二氧化钛光催化剂性能的影响

以Ti(SO4)2为原料,通过氨水水解法制备氮掺杂二氧化钛前驱体,煅烧前驱体制备氮掺杂纳米二氧化钛。用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、透射电镜、热重-差热分析和比表面等方法对制备的样品进行表征。以蓝色发光二极管为光源,用甲醛降解反应考察了光催化剂的活性。结果表明,制备的样品均为锐钛矿,氮掺杂使二氧化钛在可见光区的光吸收明显增强;低温烘干制备的催化剂相对高温烘干的具有较小的粒子尺寸和较大的比表面。烘干温度显著影响光催化性能,低温烘干的催化剂活性较高。

GaN的RBS/沟道、X射线双晶衍射和光致发光谱

采用卢瑟福背散射及沟道效应、X射线双晶衍射和光致发光谱三种技术对两类未故意掺杂的 MOVPE生长的 Ga N样品进行综合测试 .它们在表征 Ga