沈昌乐
,
王雪敏
,
黎维华
,
阎大伟
,
赵妍
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罗跃川
,
彭丽萍
,
吴卫东
,
唐永建
材料导报
综述了太赫兹QCL(THzQCL)有源区结构设计与制备、波导结构设计和频率控制3方面的基本原理及研究进展.THzQCL有源区薄膜厚度、组分和掺杂浓度的精确控制是材料制备过程的关键.通过提高注入电流和器件温度的稳定性可以有效减小THzQCL线宽和提高频率稳定性.随着器件功率和频率特性的提升,THz QCL将在通讯、成像和谱分析等技术领域获得广泛的应用.
关键词:
太赫兹
,
QCL
,
有源区
,
波导
,
频率稳定性
胡永琴
,
曾体贤
,
陈太红
,
王茂州
,
彭丽萍
,
王雪敏
,
吴卫东
人工晶体学报
采用化学气相法自发成核的方式生长出φ4mm×5 mm ZnO单晶体.分析了化学气相输运机制,获得ZnO-C体系在生长过程中的压强为0.43 MPa,确定以扩散传输为主;设计了新的生长石英安瓿(锥角约为35°),让沿较快面生长的晶核能淘汰其他晶胚,易长大并形成单晶;X射线衍射测试晶体生长显露面为(002)面,其回摆曲线半峰宽为18arcsec;六边形的腐蚀蚀坑确定该面为ZnO(001)的Zn面,位错缺陷密度为103 cm-2量级.晶体在368 nm处出现了较强的紫外发光峰,属带边激子跃迁;紫外透过率在450～1000 nm内达65％,截止波长为390 nm,对应禁带宽度约为3.12 eV.结果表明,采用无籽晶化学气相法生长的ZnO晶体结晶度好,质量较高.
关键词:
ZnO
,
无籽晶化学气相输运
,
透过率
彭柱
,
曾体贤
,
陈太红
,
彭丽萍
,
王新明
,
王雪敏
,
吴卫东
人工晶体学报
研究了ZnO-C体系化学气相法生长ZnO单晶的Zn、CO、O2、CO2、ZnO气体热力学平衡过程,计算发现主要气相物种为Zn,CO.分析了Zn和CO在N2,Ar,He气体中的扩散系数,发现Ar气既可抑制Zn物质流传输,又可减缓Zn扩散系数随温度升高而递减的趋势,是较适宜的外加气体.建立了ZnO单晶气相生长一维传输模型,揭示了Zn的动力学输运过程,获取了三个温度梯度下(氩气背景压力分别为0 atm、0.5 atm、1 atm)Zn的物质流密度,以及温度梯度、背景压力对最大生长速率的影响.
关键词:
ZnO单晶
,
化学气相法
,
热力学
,
动力学
方亮
,
彭丽萍
,
杨小飞
,
周科
,
吴芳
材料导报
本征ZnO是高阻材料,如何对其进行掺杂,提高其光电性能,制备出高质量的ZnO薄膜是实现其应用的关键.从晶体结构和能带结构、影响光电性能的因素、透明导电机制、提高光电性能的途径等方面综述了In掺杂ZnO(ZnO:In)薄膜光电性能的研究进展,提出了降低ZnO:In薄膜电阻率和提高透光率的有效途径,并对未来的发展方向进行了简要说明.
关键词:
宽禁带半导体材料
,
ZnO:In薄膜
,
光学性质
,
电学性质
王茂州
,
曾体贤
,
胡永琴
,
彭丽萍
,
王雪敏
,
吴卫东
人工晶体学报
采用石墨辅助化学气相传输法生长了ZnO单晶体.利用XRD、金相显微镜和扫描电镜等对晶体结构和表面形貌进行研究,发现其表面由大量六边形台阶堆垛而成,单个晶粒呈六方伞状结构并始终显露(001)面.同一平面内台阶的大小、陡峭程度存在差异,台阶之间为平行走向.通过形成机制分析,获得生长体系的过饱和度σv约为7％,发现生长表面的腐蚀形貌为六边形平底蚀坑,确定在化学气相法中ZnO单晶呈台阶生长的主要条件是螺旋位错.
关键词:
氧化锌单晶
,
化学气相法
,
表面形貌
,
生长机制
张淑芳
,
方亮
,
付光宗
,
董建新
,
彭丽萍
材料导报
采用高纯铝靶和氮/氩混合气氛,在玻璃衬底上用直流反应磁控溅射法制备了AlN薄膜,用X射线光电子能谱(XPS)分析了不同衬底温度下样品的组成.结果表明,AlN薄膜主要含有AlN,存在少量Al2O3及一些其它杂质;随着基片温度的升高,AlN薄膜的纯度提高.
关键词:
氮化铝薄膜
,
磁控溅射
,
XPS
,
AFM
王茂州
,
曾体贤
,
彭柱
,
彭丽萍
,
王雪敏
,
吴卫东
人工晶体学报
采用石墨辅助化学气相运输法,对ZnO多晶原料进行提纯研究.通过反应机理分析和热失重(TG)实验,发现ZnO-C体系初始反应温度约为1000℃,在1200℃反应速率急剧增加,由此设计出提纯温场.在真空封结的石英安瓿中,通过反应、输运和重结晶过程,得到致密ZnO晶锭,呈淡黄色;X射线衍射谱与标准谱符合较好,无杂峰;等离子体质谱仪(ICP-MS)测试显示,晶锭中的杂质离子(尤其Ag、Cu、Pb等对器件影响较大的深能级、多能级重金属离子)明显减少.采用化学气相法提纯后的多晶体,可成为制备各种ZnO光电器件的高纯原料.
关键词:
氧化锌
,
化学气相运输法
,
热失重分析
,
提纯
方亮
,
高岭
,
董建新
,
彭丽萍
,
刘高斌
,
汪立文
材料导报
SrCu2O2(SCO)是一种新型可掺杂为p型导电的直接带隙透明氧化物半导体,其沉积温度低,基于pSrCu2O2和n-ZnO薄膜已经成功制备了异质结透明近紫外发光二极管,预示着其广阔的应用前景.对SCO薄膜的几种制备技术的特点进行了详细说明,结合"域匹配外延"的观点讨论了SCO在ZnO上的外延关系,并提出了SCO膜生长机理方面需要解决的问题.
关键词:
SrCu2O2
,
异质外延
,
域匹配
