物理学与新型(功能)材料专题系列介绍(Ⅰ) 金刚石薄膜能成为新一代半导体材料吗?

自从８０年代金刚石薄膜的低压化学汽相淀积获得成功以来，人们对用金刚石薄膜制作高温、高速和大功率器件产生了浓厚的兴趣，因为金刚石的禁带宽，载流子迁移率高，同时具有优异的热学、光学和力学性质．本文对金刚石的电子学特征和金刚石器件的研制现伏作了评述，对发展金刚石器件的若干问题特别是金刚石薄膜的ｎ型掺杂、金刚石膜的异质外延和降低缺陷浓度等作了分析和讨论．金刚石薄膜是一种潜在的新型半导体材料，但要实现器件应用尚需作大量的材料研究．     

液相外延生长磷化镓 采用离心倾斜技术

目前,液相外延生长法是制造高质量GaP发光二极管材料的最成功的方法。离心倾斜技术就是以液相外延生长法为基础的。用这种技术产生的发光外延材料具有     

全国化合物半导体发光外延技术学术讨论会在北京市平谷县召开

全国化合物半导体发光外延技术学术讨论会于1985年6月30日至7月3日在北京市平谷县召开。此次会议是1983年10月发光理事会黄山会议决定筹备召开的。会议重点讨论可见光发光二极管所需的外延技术和装备问题,是一次专门研究国产化问题的小型会议。 到会代表共35人。会议以论文宣讲和分组专题讨论两种形式进行。9位代表应邀作了各种发光材料的外延技术的国内外评述性报告,11位代表作了研究工作报告。     

第十届全囯氧化锌学术会议(第一轮通知)

正作为宽禁带半导体的代表之一,氧化锌(Zn O)在激子型高效紫外发光和激光等方面具备与生俱来的独特优势。经过多年发展,人们对Zn O基半导体的光、电、磁、压电及催化等特性的理解不断深入,ZnO基材料的应用和研究领域不断拓展,已经涵盖了光电子、微电子、能源、信息传感、生态环境、生物医用等若干领域,并催生了压电子学等新兴学科方向,带动了与Zn O相关的化合物半导体的蓬勃发展,成为以量子点发光二极管为代表的三明治结构光电器件的核心组成部分,而ZnO基透明导电薄膜、薄膜晶体管等更是在光电子领域大规模工业应用。     

第十届全囯氧化锌学术会议(第一轮通知)

正作为宽禁带半导体的代表之一,氧化锌(Zn O)在激子型高效紫外发光和激光等方面具备与生俱来的独特优势。经过多年发展,人们对Zn O基半导体的光、电、磁、压电及催化等特性的理解不断深入,ZnO基材料的应用和研究领域不断拓展,已经涵盖了光电子、微电子、能源、信息传感、生态环境、生物医用等若干领域,并催生了压电子学等新兴学科方向,带动了与Zn O相关的化合物半导体的蓬勃发展,成为以量子点发光二极管为代表的三明治结构光电器件的核心组成部分,而ZnO基透明导电薄膜、薄膜晶体管等更是在光电子领域大规模工业应用。     

ZnO一维纳米线及其异质结构的外延生长

一维纳米结构因其优异的光、电特性，在纳米电子学，光电子学器件等方面有重要的应用价值而倍受关注．在一维半导体纳米材料中，ZnO因激子束缚能大（60meV），可在室温获得高效的紫外发光而成为近年来继GaN材料后的又一研究热点．外延生长一维纳米结构ZnO及其量子阱材料除因量子尺寸效应更适宜做室温紫外发光、激光材料与器件外，还因界面和量子限制效应而具有许多新奇的光、电、和力学特性，可应用于纳米光电子学器件，传感器及存储器件，纳米尺度共振隧道结型器件和场效应晶体管的研制和开发．文章着重介绍了目前ZnO一维纳米结构制备，一维ZnO纳米异质结构和一维ZnO／Zn1-xMgxO多量子阱结构的外延生长和研究进展．     

发光二极管特性及其改进办法

用半导体P—n结把电流转换成光的器件总称为发光二极管。因此它包括通常的自然光发光二极管,激光二极管以及具有电、光开关性能(P—n—P—n结构)的二极管等。发光二极管材料主要有GaAs,GaP,Ga(As,P),(Ga,Al)As等。其中有的已有商品。除此之外,正在研究(Ga,In)P,GaN,SiC等其他材料。本文介绍了用典型的发光材料制成的一般发光二极管。做为发光二极管的特性,首要的问题是发光效率,对可见发光二极     

第八届全国氧化锌学术会议征文通知

正ZnO具有激子束缚能高、可见光透过率高、紫外吸收强等特点,同时拥有压电、热电等特性,是一种独特的第三代半导体材料。经过十多年持续的攻关研究,人们对ZnO半导体的光、电、磁及压电等特性的理解和研究不断深入。ZnO半导体在太阳能电池、发电机、传感器、探测器、发光二极管和激光器等领域的应用成果不断涌现,特别是ZnO透明导电膜、薄膜晶体管等方面的大规模工业应用已迅速展开。     

第八届全国氧化锌学术会议征文通知

正ZnO具有激子束缚能高、可见光透过率高、紫外吸收强等特点,同时拥有压电、热电等特性,是一种独特的第三代半导体材料。经过十多年持续的攻关研究,人们对ZnO半导体的光、电、磁及压电等特性的理解和研究不断深入。ZnO半导体在太阳能电池、发电机、传感器、探测器、发光二极管和激光器等领     

第二届全国发光二极管专业学术讨论会在厦门召开

受中国发光分科学会的委托,由厦门大学物理系与厦门华联电子有限公司承办的第二届全国LED专业学术讨论会于1991年11月25～30日在厦门召开。来自全国各地36个高等院校、研究所、工厂的科技、工程技术人员、企业家的代表83人参加了会议;会议收到应征论文42篇,录用41篇,其中特邀报告5篇,化合物发光材料14篇,发光器件与工艺技术及其应用方面22篇。论文基本上反映了自1991年9月第一届全国LED会议以来国内化合物半导体单晶、外延材料、发光二极管芯片、LED器件与组件以及红外发光二极管等有关基础研究及工艺技术发展现状。     

The effect of temperature on the recombination rate of AlGaN/GaN light emitting diodes

Nitride semiconductors and their alloys recently have versatile applications as high-power and high-efficiency electro optical devices duo to their high thermal stability, direct transition and wide bang-gap. Nanostructure light emitting diodes of these materials have an emission spectrum from infrared to ultraviolet. In this paper, besides simulating a nanostructure nitride semiconductor LED, such as multi quantum well nitride LEDs, the effect of temperature on the recombination rate has been investigated.     

MOCVD法生长SAWF用ZnO/Diamond/Si多层结构

使用等离子体辅助MOCVD系统在金刚石,硅衬底上成功地制备了氧化锌多层薄膜材料,通过两步生长法对薄膜质量进行了优化。XRD测试显示优化后的样品具有c轴的择优取向生长,PL谱测试表明样品经优化后不仅深能级发射峰消失,同时紫外发射峰增强。对优化后的样品的表面测试显示出较低的表面粗糙度。比较氧化锌多层薄膜结构的声表面波频散曲线,ZnO薄膜声表面滤波器受膜厚和衬底材料的影响较大。当ZnO薄膜较薄时,在它上面的传播速度将与衬底上的传播速度接近,与其他衬底上生长的薄膜相比,以金刚石这种快声速材料为衬底的ZnO多层薄膜结构,声表面波滤波器的中心频率将提高1倍左右。     

Trap-state-assisted white light emission from a CdSe nanocrystal integrated hybrid light-emitting diode

This Letter reports on the fabrication of hybrid white-light-emitting diodes made of semiconductor nanocrystals (NCs) integrated on InGaN/GaN LEDs. Using core type and core/shell type CdSe NCs, the white light properties are systematically engineered for white light generation with high color rendering index (CRI). Unlike CdSe/ZnS core/shell NCs, which exhibited a unique narrowband edge emission, core type CdSe NCs offered extended broad emission toward orange/red wavelengths associated with deep trap states. Consequently, the light-emitting properties of the devices showed strong dependence on the type of NCs used, and devices with CdSe NCs offered admirable characteristics, such as Commission Internationale d'Eclairage coordinates of (0.356, 0.330) and a CRI as high as 87.4.     

纳米氧化锌的紫外自发辐射与受激辐射

纳米结构的氧化锌兼备了宽直接带隙(E_g=3.34eV)、强激子束缚能(60meV)的优良特性,同时又具备了纳米材料独特的微结构与光电功能,可望成为高效率紫外发光二极管以及低阈值紫外半导体激光器的良好材料。以我们的工作为基础,利用不同结构的ZnO作增益介质,概述了低维ZnO纳米材料中的自发辐射与受激辐射过程,观察到了放大的自发辐射(ASE)与受激振荡现象,并讨论了自发辐射、ASE及受激辐射的产生机制。     

低场低能区金刚石内载流子飞行时间的蒙特卡洛模拟

金刚石是一种重要的宽禁带半导体材料,对金刚石内载流子输运过程的研究将有助于了解金刚石用作各种电子器件的潜能。利用Monte Carlo模拟方法,研究了在低场低能区金刚石内载流子的飞行时间。在模拟中考虑了抛物线型能带模型和声学声子散射机制,以及样品对光的吸收和载流子在Brillouin区边界的Bragg反射。通过模拟,得到了低场低能区金刚石材料内载流子的飞行时间分布,并与相关的实验结果进行了比较分析,验证了该模拟模型的正确性。研究结果表明,在低场低能区,金刚石材料内主要的散射机制是声学声子散射。在研究金刚石材料内载流子的迁移输运问题时,可以采用较为简单的抛物线型能带模型,但在研究薄样品中的载流子输运时应当考虑材料的光吸收对初始载流子分布的影响,而且在场强较高以及样品厚度较大时,应当考虑载流子在Brillouin区边界的Bragg反射。     

Nanometric diamond delta doping with boron

Diamond is desired for active semiconducting device because of it high carrier mobility, high voltage breakdown resistance, and high thermal diffusivity. Exploiting diamond as a semiconductor is hampered by the lack of shallow dopants to create sufficient electronic carriers at room temperature. In this work, nanometer thick, heavily boron doped epitaxial diamond ‘delta doped’ layers have been grown on ultra smooth diamond surfaces which demonstrate p type conduction with enhanced Hall mobilities of up to 120 cm²/Vs and sheet carrier concentrations to 6 × 10¹³ cm^–2, thus enabling a new class of active diamond electronic devices. (© 2016 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)     

金刚石薄膜电致发光现象的研究进展

阐明了金刚石薄膜电致发光研究的重要意义．综述了金刚石薄膜电致发光现象研究的进展情况，指出目前该方面研究中存在的问题，并提出了进一步提高金刚石薄膜蓝区电致发光强度的可能途径．     

结温与热阻制约大功率LED发展

LED结温高低直接影响到LED出光效率、器件寿命、可靠性、发射波长等。保持LED结温往允许的范围内,是大功率LED芯片制备、器件封装和器件应用等每个环节都必须重点研究的关键因素,尤其是LED器件封装和器件应用设计必须着重解决的核心问题。首先介绍pn结结温对LED器什性能的影响,接着分析大功率LED结温与器件热阻的关系．基于对器件热阻的分析,得出了结温与热阻已经制约大功率LED进一步向更大功率发展的结论,并提出了如下两个观点：1．要在保持低成本和自然散热方式下提高LED器件的功率,根本的出路是提高光转换效率;2．在日前没有提高光转换效率的情况下,发展超过5W的大功率器件对工程应肘没有实质意义。     

铝-金刚石界面电子特性与界面肖特基势垒的杂化密度泛函理论HSE06的研究

宽带隙半导体金刚石具有突出的电学与热学特性,近年来,基于金刚石的高频大功率器件受到广泛关注,对于金属-金刚石肖特基结而言,具有较高的击穿电压和较小的串联电阻,所以金属-金刚石这种金半结具有非常好的发展前景.本文通过第一性原理方法去研究金属铝-金刚石界面电子特性与肖特基势垒的高度.界面附近原子轨道的投影态密度的计算表明:金属诱导带隙态会在金刚石一侧产生,并且具有典型的局域化特征,同时可以发现电子电荷转移使得Fermi能级在金刚石一侧有所提升.电子电荷在界面的重新分布促使界面形成新的化学键,使得金属铝-氢化金刚石形成稳定的金半结.特别地,我们通过计算平均静电势的方法得到金属铝-氢化金刚石界面的势垒高度为1.03 eV,该值与金属诱导带隙态唯像模型计算的结果非常接近,也与实验值符合得很好.本文的研究可为金属-金刚石肖特基结二极管的研究奠定理论基础,也可为金刚石基金半结大功率器件的研究提供理论参考.     

Luminescence properties of poly(9,9-dioctylfluorene)/polyvinylcarbazole blends: Role of composition on the emission colour stability and electroluminescence efficiency

Light-emitting diodes (LEDs), based on blue-emitting polyfluorenes are usually prone to the appearance of a contaminant green emission (centered around 520 nm), leading to an apparent whitish light emission. We find that, for LEDs based on poly(9,9-dioctylfluorene), PFO, the blending with the hole transporting polyvinylcarbazole, PVK, can suppress such green emission. LEDs based on a PFO/PVK blend with a 1:2 weight ratio and with aluminum cathodes show a quite stable blue emission. This result reveals the important role played by the interchain interactions on the observed contaminant green emission. In addition, we observe that in Al-based devices blending causes a decrease in EL efficiency while in Mg-based devices we obtained higher efficiencies with the blend PFO:3PVK when compared with neat PFO-based devices.