晶格畸变检测仪研究碳化硅晶片中位错缺陷分布

利用晶格畸变检测仪研究了SiC晶片位错分布情况,通过对熔融KOH腐蚀后的SiC晶片进行全片或局部扫描,从而得到完整SiC晶片或局部区域的位错分布。与LEXT OLS4000 3D激光共聚焦显微镜扫描腐蚀图进行比较,晶格畸变检测仪扫描腐蚀图可以将晶片上位错腐蚀坑信息完全呈现出来,且根据腐蚀坑呈现的颜色及尺寸大小,可以分辨出三种不同类型的穿透型位错,其中黑点腐蚀坑对应螺位错,小尺寸白点腐蚀坑对应刃位错,大尺寸白点腐蚀坑对应混合型位错。采用晶格畸变测试仪研究了4英寸(101.6 mm)N型4H-SiC晶体不同生长时期的位错密度及分布情况,结果表明随着晶体生长,位错密度呈现逐渐降低的趋势,生长后期晶片的总位错密度降为生长前期晶片总位错密度的近1/3,有利于反馈位错缺陷在SiC晶体生长过程中的延伸和转化特性信息,以指导SiC晶体生长工艺改进。     

超强磁场下非掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子阱中激子和带电激子的光学特性

报道了液态氦温度(4.2 K)下非掺杂ZnSe/BeTe Ⅱ型量子结构中ZnSe势阱层内空间直接光致发光(PL)光谱的磁场依赖性(磁场高达53 T).实验结果显示,随着磁场的增加,激子和带电激子的PL强度呈现出相反的振动行为.当激子的PL强度增加时带电激子的PL强度减小,反之,当激子的强度减小时带电激子的强度却增加.并且在整个磁场范围内,这些振动呈现近似等间隔的周期性变化.这个行为被解释为费米能级与朗道能级的周期性共振,这个共振导致了处于费米能级上的二维电子气态密度的周期性调制. 关键词： 光致发光 二维电子气 带电激子 Ⅱ型量子阱     

MOCVD生长GaAsP/InGa(Al)P/GaAs大功率808nm张应变量子阱激光器材料

设计了808 nm高功率GaAsP/InGaAlP/GaAs半导体激光器,采用无铝张应变量子阱和非对称宽波导结构,通过优化金属有机物气相沉积(LP-MOCVD)生长条件,提高了外延材料的生长质量,有效提升了激光器转化效率和输出功率。制作了200μm条宽、1500μm腔长的激光器器件,室温连续条件(CW)测试其阈值电流为650 mA,斜率效率高达到1.35 W/A,输出功率在11 W以上,激射波长808.5 nm@5A,水平和垂直发散角分别为8°和30°,较小的发散角有效的提高了输出光功率密度。     

InGaAs/InP异质结界面层的应变研究

采用液态的叔丁基砷（tertiarybularsine,TBAs）和叔丁基磷 (tertiarybulphosphine,TBP）为源材料,用有机金属气相外延（metalorganic vapor phase epitaxy,MOVPE）生长了与InP衬底晶格匹配的InGaAs/InP超晶格. 高精度X射线衍射的结果表明,在InGaAs与InP单异质结界面处,存在一个压应变的界面层. 可利用相同的界面模型来模拟InGaAs/InP超晶格的X射线衍射实验结果. 该结果表明,TBAs吹扫InP表面对界面应变产生很大的影响.为此提出了一种新的界面气体转换顺序来控制InGaAs/InP超晶格的界面应变,它先把Ⅲ族源转入反应室,以此来降低TBAs对InP表面的影响,由此得到的超晶格的平均应变减小,光致发光的峰值能量出现蓝移.     

一种基于能带工程设计的CaAsSb/InP异质结双极晶体三极管

异质结晶体三极管（HBT）的性能与其材料体系密不可分，利用能带工程可以大大优化器件的结构，提高器件性能，文章从分析HBT的能带结构及设计要求入手，介绍了一种利用能带工程设计的基于GaAsSb/InP材料体系的新型HBT器件的结构及其性能，分析了该器件与其它材料体系器件相比所具有的优异特性，说明了对HBT的各区材料，其带边的相对位置所起的重要作用，最后，文章还报道了近期的实验情况，说明了GaAsSb/InP体系HBT的实际性能与理论预言一致。     

6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构制备及其发光特性

利用固源分子束外延(SSMBE)生长技术, 在1350K的衬底温度下, 通过改变Si束流强度, 在6H-SiC(0001)面上外延生长6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构薄膜, 并用反射高能电子衍射(RHEED)与光致发光(PL)谱对生长的薄膜的晶型和发光特性进行表征. RHEED 结果显示生长的薄膜为6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构薄膜. 室温下He-Gd激光激发的光致发光(PL)谱显示, 薄膜在480-600 nm范围内存在衬底未观察到的较强发光. 拟合得到的发光峰与依据量子阱结构模型计算出的发光位置较为一致. 由此表明, 该强发光带可能是6H-SiC/3C-SiC/6H-SiC量子阱结构的发光.     

BN坩埚中的AIN单晶生长

AIN是第三代直接宽带隙半导体材料的代表，具有宽带隙、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速度等特点，在制作大功率微电子器件和紫外探测器等方面，具有广泛的应用前景。AIN在光电子领域的应用潜力也不容忽视。AIN作为GaN材料的衬底，与目前广泛使用的SiC和宝石衬底相比，具有晶格失配位错密度低、热导率高、热膨胀系数差别小等优点，因而能大大提高GaN器件的性能和使用寿命。目前，各国竞相投入大量的人力、物力进行AIN单晶的研究工作。我国在这方面还鲜有报道。本文报道了山东大学在AIN单晶生长探索方面取得的一些进展。     

宽禁带碳化硅单晶衬底及器件研究进展

碳化硅作为第三代宽禁带半导体的核心材料之一,相对于传统的硅和砷化镓等半导体材料,具有禁带宽度大、载流子饱和迁移速度高,热导率高、临界击穿、场强高等诸多优异的性质。基于这些优良的特性,碳化硅材料是制备高温电子器件、高频大功率器件的理想材料。近年来在碳化硅材料生长和器件制备方面取得重大进展,对碳化硅材料特性和生长方法进行回顾,并研究了碳化硅光导开关偏压、触发能量、导通电流之间的关系,以及开关失效情况下电极表面的损伤情况。     

Electron tunneling effects on radiative recombination in modulation n-doped ZnSe/BeTe type-II quantum wells

We have studied the cyclotron-resonance absorption and photoluminescence properties of the modulation n-doped ZnSe/BeTe/ZnSe type-II quantum wells.It is shown that only the doped sample shows electron cyclotron-resonance absorption.Also,the undoped sample shows two distinctive peaks in the spatially indirect photoluminescence spectra,and the doped one shows only one peak.The results reveal that the high concentration electrons accumulated in ZnSe quantum well layers from n-doped layers can tunnel through BeTe barrier from one well layer to the other.The electron concentration difference between these two well layers originating from the tunneling results in a new additional electric field,and can cancel out a built-in electric field as observed in the undoped structures.     

Flow Field and Temperature Field in GaN-MOCVD Reactor Based on Computational Fluid Dynamics Modeling

Metal organic chemical vapor deposition(MOCVD) growth systems are one of the main types of equipment used for growing single crystal materials, such as GaN. To obtain film epitaxial materials with uniform performance,the flow field and temperature field in a GaN-MOCVD reactor are investigated by modeling and simulating. To make the simulation results more consistent with the actual situation, the gases in the reactor are considered to be compressible, making it possible to investigate the distributions of gas density and pressure in the reactor.The computational fluid dynamics method is used to study the effects of inlet gas flow velocity, pressure in the reactor, rotational speed of graphite susceptor, and gases used in the growth, which has great guiding significance for the growth of GaN film materials.