李亮
,
张荣
,
谢自力
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张禹
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修向前
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刘成祥
,
毕朝霞
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陈琳
,
刘斌
,
俞慧强
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韩平
,
顾书林
,
施毅
,
郑有炓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.028
本文利用MOCVD方法在(0001)取向的蓝宝石衬底上实现了不同生工艺条件下的InxGa-xN薄膜的制备,并通过XRD、SEM、AFM等测量分析方法系统研究了生长工艺参数对InxGa1-xN薄膜的组分和性质的影响.InxGa1-xN薄膜的制备包括蓝宝石衬底表面上GaN缓冲层的生长以及缓冲层上InxGa1-xN薄膜的沉积两个过程.通过对所制备InxGa1-xN薄膜的XRD、SEM、AFM分析发现,调节生长温度和TMGa的流量可以有效控制InxGa1-xN薄膜中In的组分,并且随着生长温度的升高,InxGa1-xN薄膜的表面缺陷减少.
关键词:
MOCVD
,
InxGa1-xN
,
薄膜
,
缓冲层
谢自力
,
张荣
,
修向前
,
毕朝霞
,
刘斌
,
濮林
,
陈敦军
,
韩平
,
顾书林
,
江若琏
,
朱顺明
,
赵红
,
施毅
,
郑有炓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.014
利用低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)系统,在(0001)蓝宝石衬底上采用预淀积In纳米点技术低温合成制备了立方相的InN薄膜.首先以TMIn作源在蓝宝石衬底表面预淀积了一层金属In纳米点,然后在一定条件下合成生长InN薄膜.X射线衍射谱(XRD)和X射线光电子发射谱(XPS)显示适当的预淀积In不仅能够促进InN的生长,同时还能够抑制金属In在InN薄膜中的聚集.原子力显微镜(AFM)观察表明,金属In纳米点不仅增强了成核密度,而且促进了InN岛的兼并.自由能计算表明预淀积的In优先和NH3分解得到的NH与N基反应生成InN.我们认为这种优先生成的InN为接下来InN的生长提供了成核位,从而促进了InN的生长.
关键词:
InN
,
预淀积In纳米点
,
MOCVD
秦臻
,
韩平
,
韩甜甜
,
鄢波
,
李志兵
,
谢自力
,
朱顺明
,
符凯
,
刘成祥
,
王荣华
,
李云菲
,
顾书林
,
张荣
,
郑有炓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.030
本工作用化学气相淀积方法在AlN/Si(100)复合衬底上生长SiC薄膜.外延生长过程中,采用C4H4和SiH4作为反应气源,H2作为载气.样品的X-射线衍射谱和拉曼散射谱显示,所得到的外延层为六角对称的SiC薄膜.俄歇电子能谱及X-射线光电子能谱的测量结果表明,在外延膜中存在来自衬底的Al和N元素.样品的光致发光测量显示,所有的样品均可在室温下观察到位于3.03eV和3.17eV处的发光峰,这分别相应于4H-SiC能带中电子从导带到Al受主能级之间的辐射跃迁和电子从N施主能级到价带之间的辐射跃迁,从而表明所得的外延薄膜的多形体为4H-SiC.
关键词:
CVD
,
4H-SiC
,
光致发光
于治国
,
刘荣海
,
周建军
,
赵红
,
华雪梅
,
刘斌
,
谢自力
,
修向前
,
宋雪云
,
陈鹏
,
韩平
,
张荣
,
郑有炓
功能材料
研究了在草酸、磷酸不同电压条件下,阳极氧化铝(AAO)的孔结构特点.在较高电压下(60～120V),孔发生倾斜,并随电压的增大而加剧.通过建立与阻挡层/金属界面的应力有关的流模型对这一现象进行解释,并发现孔倾斜是AAO从无序到有序的一个自组织的现象.
关键词:
阳极多孔氧化铝
,
斜孔
,
应力
,
流模型
李弋
,
刘斌
,
谢自力
,
张荣
,
修向前
,
江若琏
,
韩平
,
顾书林
,
施毅
,
郑有炓
功能材料
应用高分辨X射线衍射技术研究了MOCVD在宝石衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱结构.测量(105)非对称面的倒易空间图获得量子阱结构的应变状态.由(002)面三轴衍射0级卫星峰峰位结合应变状况计算获得InGaN层中In含量,从(002)面的ω/2θ衍射谱以及小角反射谱获得多量子阱的一个周期的厚度,GaN层和InGaN层的厚度比.最后通过X射线动力学拟合的方法从(002)面的ω/2θ三轴衍射谱获得In的精确含量是25.5%,InGaN势阱层的精确厚度是1.67nm,GaN阻挡层的精确厚度是22.80nm.
关键词:
InGaN/GaN
,
多量子阱
,
In组分
,
X射线衍射
谢自力
,
张荣
,
江若琏
,
刘斌
,
龚海梅
,
赵红
,
修向前
,
韩平
,
施毅
,
郑有炓
功能材料
用MOCVD 技术在(0001)蓝宝石衬底上成功研制了2寸衬底上无裂纹的AlN/Al0.3Ga0.7N超晶格材料.研究了AlxGa1-xN/AlN超晶格材料特性. 结果表明,缓冲层材料和结构对AlN/Al0.3Ga0.7N超晶格的表面型貌和界面特性有很大的影响.AFM研究表明利用GaN做支撑层生长的AlN/Al0.3Ga0.7N超晶格材料是一种准二维生长模式.XRD和SEM研究表明研制的材料表面平整、界面清晰、并且材料具有完整的周期重复性.利用紫外-可见光谱仪反射谱研究表明研制的30对AlN/Al0.3Ga0.7N超晶格材料在中心波长为313nm的紫外波段具有93.5%的反射率.
关键词:
MOCVD
,
超晶格
,
AlxGa1-xN/AlN
颜怀跃
,
修向前
,
华雪梅
,
刘战辉
,
周安
,
张荣
,
谢自力
,
韩平
,
施毅
,
郑有炓
功能材料
在Si(111)衬底上,以MOCVD方法高温外延生长的AIN为缓冲层,使用氮化物气相外延(HVPE)方法外延生长了15Km的c面GaN厚膜.并利用X射线衍射(XRD)、光致发光谱(PL)、拉曼光谱(Raman)等技术研究了GaN厚膜的结构和光学性质.分析结果表明,GaN厚膜具有六方纤锌矿结构,外延层中存在的张应力较小,为0.17GPa,在363.7nm处具有很强的GaN带边发光峰,没有黄带出现.AIN缓冲层有效地阻止了Si衬底和反应气体发生非生长的附加反应,并减小了GaN厚膜自身残余应力,有利于Si(111)衬底上HVPE GaN厚膜的生长.
关键词:
氢化物气相外延
,
HVPE
,
Si
,
GaN
周健华
,
周圣明
,
邹军
,
黄涛华
,
徐军
,
谢自力
,
韩平
,
张荣
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.04.022
本文分析了在不同衬底上生长无极性GaN薄膜的情况,这些衬底主要包括γ-LiAlO2、r面蓝宝石等.通常在蓝宝石上制备的GaN外延膜是沿c轴生长的,而c轴是GaN的极性轴,导致GaN基器件有源层量子阱中出现很强的内建电场,发光效率会因此降低,发展非极性面外延,有望克服这一物理现象,使发光效率提高.
关键词:
r面蓝宝石
,
γ-LiAlO2
,
a面GaN
,
m面GaN
谢自力
,
韩平
,
张荣
,
曹亮
,
刘斌
,
修向前
,
华雪梅
,
赵红
,
郑有蚪
材料科学与工程学报
本文报道了在GaN/蓝宝石作衬底生长Ge薄膜材料的外延生长及其特性研究。研究了不同外延生长条件。结果表明,使用低压化学气相外延技术在GaN/蓝宝石衬底复合衬底上可以生长Ge薄膜。高分辨X射线衍射谱研究得到了峰位分别位于2θ=27.3°、2θ=45.3°和2θ=52.9°的Ge峰.原子力显微镜研究表明得到的Ge薄膜的表面粗糙度为43.4nm。扫描电子显微镜研究表明生长的Ge/GaN/蓝宝石具有清晰的层界,表面Ge晶粒致密并且分布均匀。Raman谱表明所生长的Ge的TO声子峰位于299.6cm-1,这表明了生长的Ge薄膜具有良好的质量。
关键词:
Ge
,
GaN
,
衬底
,
低压化学气相沉积
陈国强
,
陈敦军
,
刘斌
,
谢自力
,
韩平
,
张荣
,
郑有炓
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.06.016
主要研究了A1N钝化介质层对AlGaN/GaN异质结势垒层应力的修改以及应力的变化对二维电子气高温输运性质的影响.研究结果表明:AlN介质层会对AlGaN势垒层产生附加的平面压应变;AlN和传统的si3N4钝化介质都能减轻AlGaN势垒层在高温下的应变弛豫,但AlN介质层效果更明显.和传统的Si,N4钝化介质相比较,AlN钝化层不仅会显著增加AlGaN/GaN异质结二维电子气密度度,还会明显提高二维电子气迁移率,同时,AlN钝化后二维电子气密度的温度稳定性也更好.因此,对AlGaN/GaN异质结器件来说,AIN是一种有潜力的钝化介质.
关键词:
AlGaN/GaN异质结
,
钝化介质
,
表面态
,
二维电子气
