均匀块状磷砷镓的制造方法

自从美国蒙三托公司采用GaAs单晶做为衬底的气相外延生长法(PVE)工业生产GaAs_-xP_x单晶以来,便确立了大量使用Ⅲ—V族化合物半导体单晶的地位。红色发光元件用的GaAs_1-xGa_xP/GaAs生长技术,对于以GaP做衬底的黄色发光元件用GaAs_1-xP_x/GaP单晶、In_1-xGa_xP/GaP单晶和绿色发光元件用的GaP(N)~*/GaP单晶的生长技术带来了很大的影响。     

用热分解法气相外延GaAs_(1-x)P_x生长速度的分析

在用热分解法气相外延生长GaAs_(1-x)P_x过程即Ga(CH_3)_3 (1-x)AsH_3 xPH_3=GaAs_(1-x)P_x 3CH_4反应系中,在一定温度下生长速度是依赖于x值的。实验结果表明:对于晶体生长的机理,可用二维核形成的模型来说明决定生长速度的过程。这时,生长速度对x值的依赖关系是受GaAs_(1-x)P_x的平衡蒸气压变化所引起的饱和比变化支配的。根据热力学的研究,对实验结果进行了分析,并给出了妥当的数值。     

GaAs1—xPx晶体生长

最近Ⅲb—Ⅴb族化合物半导体做为注入型发光元件材料,已被广泛地应用。其中最引人注意的可见发光材料是Ga_1—xAlxAs、GaAs_1—xPx、GaP等含Ga的化合物半导体。从晶体生长方法,发光区域的形成方式以及发光特性来看,这些化合物都具有自己     

Si单晶上的GaP外延生长

最近,日本电子总研固体物性研究所,已研究成在Si单晶上外延生长GaP单晶的技术。GaP是一种宽禁带半导体材料。比较容易控制其导电类型(n型或p型),因而做为可见发光二极管(波长为7000(?)或5570(?))正在得到应用。 GaP发光二极管最有希望的应用,是文字或图像显示板上的应用。从这类应用的实施角度来看,必须要解决如下问题:要确立高发光效率的优质GaP单晶的制备技术及其批量生产技术。     

介绍一种光谱能连续随外加电压改变的结型器件——金属-绝缘体-金属隧道发光二极管

众所熟知的一些结型发光器件是PN,MIS及MS结等,这些器件的发光光谱都是由半导体材料性质决定的,所以一种器件一般说只能发出一种颜色的光谱。对于直接跃迁型Ⅲ—Ⅴ族发光材料,例如GaAs0.6P0.4的PN结发光二极管,发光光谱取决于禁带宽度,所以只能发出红光;而直接带的Ⅱ-Ⅵ族材料,例如ZnSe:Mn肖特基二极管在反向偏压下的发光则利用杂质中心Mn的发光,只能得到黄色。目前人们已成功地制得了红色GaAsP,GaP、GaAlA以及黄色和绿色的GaP发光二极管。但这类器件的光谱并不随外加电压改变。     

近800nm波长张应变GaAsP/A1GaAs量子阱激光器有源区的设计

张应变GaAs_(1-x)P_x量子阱是高性能大功率半导体激光器的核心有源区,基于能带结构分析优化其结构参数具有重要的应用指导意义.首先,基于6×6 Luttinger-Kohn模型,采用有限差分法计算了张应变GaAs_(1-x)P_x量子阱的能带结构,得到了第一子带间跃迁波长固定为近800 nm时的阱宽-阱组分关系,即随着阱组分x的增加,需同时增大阱宽,且阱宽较大时靠近价带顶的是轻空穴第一子带lh_1,阱宽较小时靠近价带顶的是重空穴第一子带hh_1.计算并分析了导带第一子带c_1到价带子带lh_1和hh_1的跃迁动量矩阵元.针对808 nm量子阱激光器,模拟计算了阈值增益与阱宽的关系,得到大阱宽有利于横磁模激射,小阱宽有利于横电模激射.进一步考虑了自发辐射和俄歇复合之后,模拟计算了808 nm量子阱激光器的阱宽与阈值电流密度的关系,阱宽较大时载流子对高能级子带的填充使得阈值电流密度增加,而阱宽较小时则是低的有源区光限制因子导致阈值电流密度升高,因此存在一最佳的阱宽-阱组分组合,可使阈值电流密度达到最小.本文的模拟结果可对张应变GaAs_(1-x)P_x量子阱激光器的理论分析和结构设计提供理论指导.     

GaAs_(1-x)P_x(110)清洁表面结构和电子态的研究

本文用有限集团的EHT方法研究了GaAs_(1-x)P_x(110)清洁表面的弛豫和电子态。出现三元合金的表面旋转弛豫角约为26°左右;当X≥0.25时,在禁带中靠近导带底处有空的本征表面态存在。     

AlN_(1-x)P_x合金电子结构及光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论第一性原理的平面波超软赝势,采用广义梯度近似及Heyd-Scuseria-Ernzerhof 03(HSE03)方法对能带及态密度进行修正,研究了AlN_(1-x)P_x(x=0,0.25,0.50,0.75,1)合金的晶体结构、电子结构和光学性质。结果表明,随P含量的增加,AlN_(1-x)P_x晶格常数呈线性递增趋势,AlN_(1-x)P_x(x=0,0.25,0.75,1)属于立方晶系,而AlN0.50P0.50属于四方晶系。AlN_(1-x)P_x带隙随P含量的增加呈先减后增趋势,AlN和AlP是间接带隙半导体,而AlN_(1-x)P_x(x=0.25,0.50,0.75)属于直接带隙半导体。P的存在破坏了AlN原本的本征值和简并态,改变了电子能带结构。随P含量的增加,AlN_(1-x)P_x的光学性质曲线向低能区移动,介电函数虚部的次强峰逐渐消失。AlN_(1-x)P_x合金对紫外光具有较强吸收,P的存在拓宽了可见光吸收范围。     

宽禁带化合物半导体(发光材料)体单晶生长的现状及其发展的动向

本文介绍了国外宽禁带化合物半导体(发光材料)体单晶生长的现状和进展,以及在光器件应用方面的动态。综述范围主要有在禁带宽度允许发射近红外波长以下的发光材料,重点是可见光。另外,也介绍了某些新型发光材料,如兰色光MIS型器件所需要的发光材料等。     

用赝势微扰法计算某些半导体的能带结构(用于GaAs,GaP和Ga[As_(1-x)P_x]合金)

用赝势微扰法计算了GaAs,GaP和Ga[As_(1-x)P_x]合金的能带。赝势选择的原则是使计算所得直接能隙和间接能隙与实验值相符合。计算结果表明,不但能带次序准确,而且与室温下的实验值符合得很好。基于由GaAs到GaP晶格常数和赝势是线性变化的假设,计算了GaP含量为20％,50％和80％时Ga[As_(1-x)P_x]合金的能带。当GaP含量为41％时,直接能隙和间接能隙相等,这一数值刚好是Spitzer和Fenner的实验值的平均值。此时,由于很好满足光激射器p-n结所要求的条件,因此可望在光激射器中得到应用,它们的能带也就有一定的参考价值。     

稀土离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族半导体的发光

稀土离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族半导体的发光是近年来开展起来的新的研究领域.在GaAs,InP和GaP等材料中,用离子注入、LPE、MBE、MOCVD以及单晶生长等方法掺杂Er、Yb和Nd等稀土离子,得到了尖锐稀土离子的特征发光.这些发光来自占据正常立方格点和非立方格点的稀土离子的内部4f能级跃迁,其发光行为与掺杂条件关系很大.这种稀土一半导体材料已开始用来制备具有稳定发射波长的发光和激光器件.     

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     

GaAs_(1-x)P_x中3d过渡金属杂质的电子结构

本文推广了Vogl等人的理论方法,将其用于对GaAs_(1-x)P_x中3d过渡金属杂质电子结构的研究。文中就不同的合金成份x,预言了不同3d杂质的受主能级、施主能级、局域电荷和自旋密度。理论预言与实验数据符合,并且揭示了它们的主要化学趋势。文中还就与理论和实验结果变化趋势有关的物理机制进行了讨论。     

分子束外延

1.前言 “分子束外延”是最近才出现的一种新技术。是由贝尔实验室发明的一种在高真空中外延生长半导体晶体的新方法(主要是Ⅲ一Ⅴ族的GaAs,GaP)。最初见于J.R.Arthur等人1969年发表的“用分子束淀积法外延生长GaAs,GaP,GaAs_xP_(1-x)薄膜的论文。它是在高真空中,使组成化合物的两至三种元素的“分子束”喷射到衬底晶体上,生长出该化合物半导体单晶薄膜。 分子束外延法与气相、液相外延方法不同,它是在高真空中即最纯条件下生长晶体。因而是研究晶体生长机理,确定晶体生     

在了解半导体中辐射和无辐射跃迁方面新近的一些基本进展

这里要谈的问题是最近得到的基本认识和研究工作今后的方向。 在发光半导体材料上的一个主要突破是用分子束外延来生长Ga_xAl_(1-x)As单晶薄膜。就单层来讲,这种薄膜是光滑的,已能生长一百层以上的结构,其中每一层的厚度控制在很少几个埃的范围内。这样就能对局限在薄层中的电子和空穴的量子能级进行很好的吸收和发光的研究。     

1keV以下的电子荧光及四极彩色荧光显示器结构探讨

本文分析了开发彩色荧光显示器(VFD)所存在的问题;论述了带螺旋端点阴极、前发光型四极平板VFD的结构;探讨了在新型VFD中使用Y_2O_2S:Eu、ZnS:Cu,Al和ZnS:Ag为三基色发光材料、在阳极电庄≤1keV时实现彩色显示的原理,并给出了一个有十二种发光颜色的频谱显示器件的实例.     

1keV以下的电子荧光及四极彩色荧光显示器结构探讨

本文分析了开发彩色荧光显示器(VFD)所存在的问题;论述了带螺旋端点阴极、前发光型四极平板VFD的结构;探讨了在新型VFD中使用Y2O2S:Eu、ZnS:Cu,Al和ZnS:Ag为三基色发光材料、在阳极电庄≤1keV时实现彩色显示的原理,并给出了一个有十二种发光颜色的频谱显示器件的实例.     

1.8—4.2K GaAs_(1-x)P_x注N~+,注Zn~+光荧光谱

本文研究了1.8—4.2K下离子注N,注Zn GaAs_(1-x)P_x样品的光致发光行为。实验结果表明由N-Zn跃迁完全转变到N束缚激子复合的x值依赖N,Zn的浓度。 利用Campbell局域化模型计算了N-Zn跃迁与N束缚激子复合的几率比。这一几率比是组分x和N-Zn浓度的函数。 在1.8K,在同一样品上我们清晰地观测到对应N-Zn跃迁与N束缚激子复合的光谱。     

具有金属反射腔的半导体平面发先器件设计原理

半导体平面发光二极管与发光二极管单管相比,具有较大的发光面、发光均匀、视角大等优点,在仪器仪共、大型厂矿的中央控制室以及军事指挥所的模拟屏等方面有广泛应用. 在某些应用中(例如将它装备在野外工作的代表上,将它作为飞机骂驶舱的告警显示、模拟显示,以及大型矩阵显示屏幕的发光单元),田于环境照变较高,要求发光器件具有更高的亮度.为了提高发光亮度,在管芯发光效率确定的条件下,我们应用物理学的一些基本原理,对发光器件的结构、材料作了最佳的选择和设计,达到了提高发光器件亮度的目的.图1是金属反射腔半导体平面发光器件的结构. …     

量子点、钙钛矿色转换全彩显示应用研究进展

量子点具有色纯度高、发光颜色可调和荧光量子产率高等诸多优良的光电特性,已成为一类非常重要的发光材料,在显示及照明领域都受到了广泛的关注。目前,量子点材料的显示应用主要是基于其光致发光特性,或者说色转换特性,用于提升液晶面板的显示色域、或者与蓝光主动发光器件搭配实现全彩显示。本文首先综述常规量子点(CdSe、InP)在液晶显示方面的应用研究进展,详细阐述了量子点集成到液晶显示器面板中所需要考量的面板架构、光学特性、可靠性、制程工艺等一些关键问题;然后,进一步对量子点色转换主动发光显示应用进行了分析,就如何获得高效色转换、量子点材料图案化以及搭配蓝光发光器件的光学集成问题进行重点关注;最后,针对当前受到广泛关注的钙钛矿材料,就其色转换全彩显示应用研究进展进行了分析。