AlGaN基宽禁带半导体光电材料与器件

AlGaN基材料是带隙可调的直接带隙宽禁带半导体材料,是制备紫外(UV)光电子器件的理想材料.经过数十年的研究,目前已经在异质衬底外延生长AlGaN基材料、高效掺杂等方面取得了巨大进展.以此为基础,AlGaN基紫外光电器件制备领域也得到长足发展.在本综述中,主要介绍了高质量AlGaN基材料的MOCVD外延生长方法、掺杂方法以及近年来在紫外发光、紫外探测器件方面取得的进展.     

Introducing voids around the interlayer of AlN by high temperature annealing

Introducing voids into AlN layer at a certain height using a simple method is meaningful but challenging. In this work, the AlN/sapphire template with AlN interlayer structure was designed and grown by metal-organic chemical vapor deposition. Then, the AlN template was annealed at 1700 ℃ for an hour to introduce the voids. It was found that voids were formed in the AlN layer after high-temperature annealing and they were mainly distributed around the AlN interlayer. Meanwhile, the dislocation density of the AlN template decreased from 5.26×10⁹ cm^-2 to 5.10×10⁸ cm^-2. This work provides a possible method to introduce voids into AlN layer at a designated height, which will benefit the design of AlN-based devices.     

初始化生长条件对a-GaN中应变的影响

利用高分辨X射线衍射(HRXRD)与拉曼散射光谱(Raman scattering spectra)研究了氮化处理与低温AlN缓冲层对低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)在r面蓝宝石衬底上外延的a面GaN薄膜中的残余应变的影响。实验结果表明:与氮化处理后生长的a-GaN相比,使用低温AlN缓冲层后生长的a-GaN具有较小的摇摆曲线的半高宽和较低的残余应变,而且其结构各向异性和残余应变各向异性也均有一定程度的降低。因此,与氮化处理相比,低温AlN缓冲层更有利于a-GaN的生长。     

直流反应磁控溅射在氮化的蓝宝石衬底上制备AlN薄膜

通过直流磁控反应溅射装置,在蓝宝石(0001)衬底和氮化的蓝宝石(0001)衬底上成功制备了氮化铝(AIN)薄膜。利用X射线衍射仪、原子力学显微镜和双光束扫描分光计,研究了蓝宝石氮化对AIN薄膜结构、应力、晶粒尺寸、形貌和光学性质的影响。X射线衍射研究表明:制备的AIN薄膜具有较强的(0002)择优取向,蓝宝石衬底的氮化不仅能够改善AIN结晶质量,而且还可以减少薄膜的残余应力。但是,原子力学显微镜结果表明:在蓝宝石衬底上制备的AIN薄膜的晶粒大小分布比在氮化的蓝宝石衬底上制备的AIN薄膜的晶粒大小分布更加均匀。我们认为,蓝宝石衬底在氮化的过程中形成的AIN具有过多的位错和缺陷,正是这些位错和缺陷造成了在氮化的蓝宝石衬底上制备的AIN薄膜的晶粒大小分布的不均匀性。吸收光谱显示:蓝宝石衬底的氮化并没有对AIN薄膜的光学性质产生明显的改善。     

AlN插入层对a-AlGaN的外延生长的影响

采用有机金属化学气相沉积(MOCVD)在r面蓝宝石衬底上生长a-AlGaN外延膜,研究了AlN插入层对a-AlGaN外延膜的应力和光学性质的影响。根据高分辨X射线衍射(HRXRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)我们可以得到,AlN插入层有效地提高了a-AlGaN外延膜的晶体质量并减小了外延膜材料结构的各向异性。由拉曼光谱得到AlN插入层的引入减小了a-AlGaN外延膜的面内压应力,其原因是AlN插入层可以当作衬底有效的调制与减小a-AlGaN外延膜与r面蓝宝石衬底的晶格失配,从而使a-AlGaN的面内应力得到适当释放。对室温下的光致发光进行测量得到AlN插入层的使用使近带边发射峰(NBE)发生了红移,这可能是由于残余应力的减小引起。     

异质神经元的排列对环形耦合神经元网络频率同步的影响

以一维环形耦合的非全同FitzHugh-Nagumo神经元网络为研究对象,讨论这种异质神经元在环上的不同排列对其频率同步的影响.研究结果显示,异质神经元的排列不同,对应的神经元网络达到频率同步所需的临界耦合强度也不完全相同.在平均意义下,异质性较小的神经元在环上的距离越近,神经元网络达到频率同步所需的临界耦合强度越大;相反,异质性较大的神经元在环上的距离越近,神经元网络达到同步所需的临界耦合强度越小.通过对频率同步过程的分析,进一步给出了产生这一现象的动力学机理.     

含有界随机参数的双势阱Duffing-van der Pol系统的倍周期分岔

讨论简谐激励作用下含有界随机参数的双势阱Duffing-van der Pol系统的倍周期分岔现象.首先用Chebyshev 多项式逼近法将随机Duffing-van der Pol系统化成与其等价的确定性系统，然后通过等价确定性系统来探索该系统的倍周期分岔现象.数值模拟显示随机Duffing-van der Pol 系统与均值参数系统有着类似的倍周期分岔行为，同时指出，随机参数系统的倍周期分岔有其自身独有的特点.文中的主要数值结果表明Chebyshev 多项式逼近法是研究非线性随机参数系统动力学问题的一种有效方法. 关键词： Chebyshev多项式 随机Duffing-van der Pol系统 倍周期分岔     

大孔吸附树脂X—5在萃取色层中的应用(Ⅰ)——水中痕量镉的测定

大孔吸咐树脂x—5对有机萃取卉咤双硫—甲基异丁基酮(MIBK)有良好的吸咐性能。该树脂吸咐上述有机萃取剂后可作为萃取色层柱的固定相,在pH6～8的条件下,以柠檬酸铵为掩蔽剂,抗坏血酸为保护剂可对水中痕量镉进行富集、分离,然后用0.5M盐酸洗脱,进行原子吸收测定。本文研究了该色层柱的制备、性能、吸咐容量、最佳分离条件及共存离子的干扰,方法可用于环境水质和饮用水中痕量镉的监测,精密度优于5％,回收率为97～103％,水中常见的十三种共存离子不干扰测定。     

随机Bonhoeffer-Van der Pol系统的随机混沌控制

讨论了具有有界随机参数的随机Bonhoeffer-Van der Pol系统的随机混沌现象，并利用噪声对其进行控制.首先运用Chebyshev多项式逼近的方法，将随机Bonhoeffer-Van der Pol系统转化为等价的确定性系统，使原系统的随机混沌控制问题转换为等价的确定性系统的确定性混沌控制问题，继而可用Lyapunov指数指标来研究等价确定性系统的确定性混沌现象和控制问题.数值结果表明，随机Bonhoeffer-Van der Pol系统的随机混沌现象与相应的确定性Bonhoeffer-Van der Pol系统极为相似.利用噪声控制法可将混沌控制到周期轨道，但是在随机参数及其强度的影响下也呈现出一些特点.     

烷基醇聚氧乙烯醚中二噁烷的测定

 采用顶空气相色谱法测定了烷基醇聚氧乙烯醚中的二口恶烷。研究了顶空条件，标准曲线的相关系数为０．９９８９，检出限为２０μｇ／Ｌ，回收率为９１．６％～９７．６％，相对标准偏差小于２．５％。