非故意掺杂n型GaN的负持续光电导现象

研究了MOCVD方法制备的非故意掺杂n型GaN薄膜的持续光电导现象.实验发现样品的光电导与入射光强有密切的关系,当入射光强由弱到强变化时,样品会依次出现正常持续光电导(PPC)、负光电导(NPC)和负持续光电导(NPPC)现象.据知,这是首次在一个样品中仅仅通过改变入射光强就可以依次产生以上现象的实验报道.通过系统的实验分析和理论研究认为,该现象形成的主要原因是材料中深能级电子陷阱和空穴陷阱共同作用的结果.     

非故意掺杂n型GaN的负持续光电导现象

研究了MOCVD方法制备的非故意掺杂n型GaN薄膜的持续光电导现象.实验发现样品的光电导与入射光强有密切的关系,当入射光强由弱到强变化时,样品会依次出现正常持续光电导(PPC)、负光电导(NPC)和负持续光电导(NPPC)现象.据知,这是首次在一个样品中仅仅通过改变入射光强就可以依次产生以上现象的实验报道.通过系统的实验分析和理论研究认为,该现象形成的主要原因是材料中深能级电子陷阱和空穴陷阱共同作用的结果.     

GaN外延材料中持续光电导的光淬灭

研究了非故意掺杂和掺Si的n型GaN外延材料持续光电导的光淬灭.实验发现,非故意掺杂GaN的持续光电导淬灭程度远大于掺Si的n型GaN;撤去淬灭光后前者的持续光电导几乎没有变化,后者却明显减小;稍后再次加淬灭光,前者的持续光电导仍无变化,而后者却明显增加.作者认为两者持续光电导的形成都与空穴陷阱有关,用空穴陷阱模型解释了非故意掺杂GaN持续光电导的形成以及淬灭过程;掺Si的n型GaN的持续光电导是电子陷阱(杂质能级)和空穴陷阱共同作用的结果,并且在持续光电导发生的不同阶段其中一种陷阱的作用占主要地位.     

GaN外延材料中持续光电导的光淬灭

研究了非故意掺杂和掺Si的n型GaN外延材料持续光电导的光淬灭。实验发现非故意掺杂GaN的持续光电导淬灭程度远大于掺Si的n型GaN;撤去淬灭光后前者的持续光电导几乎没有变化,后者的却有明显减小;稍后再次加淬灭光前者的持续光电导无变化,而后者的有明显增加。我们认为两者持续光电导的形成都与空穴陷阱有关,用空穴陷阱模型解释了非故意掺杂GaN持续光电导的形成以及淬灭;认为掺Si的n型GaN的持续光电导是电子陷阱(杂质能级)和空穴陷阱共同作用的结果,并且在持续光电导发生的不同阶段其中一种陷阱的作用占主要地位。     

立方相GaN的持续光电导

研究了金属有机物化学气相外延 (MOVPE)方法生长的非故意掺杂的立方相 Ga N的持续光电导效应 .在六方相 Ga N中普遍认为持续光电导效应与黄光发射有关 ,而实验则显示在立方 Ga N中 ,持续光电导效应与其中的六方相 Ga N夹杂有关系 ,而与黄光发射没有关系 .文中提出 ,立方相 Ga N与其中的六方相 Ga N夹杂之间的势垒引起的空间载流子分离是导致持续光电导现象的物理原因 .通过建立势垒限制复合模型 ,解释了立方相 Ga N的持续光电导现象的物理过程 ,并对光电导衰减过程的动力学作了分析 .对实验数据拟合的结果证明以上的模型和推导是与实验相符的 .     

立方相GaN的持续光电导

研究了金属有机物化学气相外延(MOVPE)方法生长的非故意掺杂的立方相GaN的持续光电导效应.在六方相GaN中普遍认为持续光电导效应与黄光发射有关,而实验则显示在立方GaN中,持续光电导效应与其中的六方相GaN夹杂有关系,而与黄光发射没有关系.文中提出,立方相GaN与其中的六方相GaN夹杂之间的势垒引起的空间载流子分离是导致持续光电导现象的物理原因.通过建立势垒限制复合模型,解释了立方相GaN的持续光电导现象的物理过程,并对光电导衰减过程的动力学作了分析.对实验数据拟合的结果证明以上的模型和推导是与实验相符的.     

Ar~+轰击SrTiO_3表面的持续光电导现象

持续光电导现象在光电器件中有着潜在的应用。采用亚禁带光激发手段研究了SrTiO_3表面的持续光电导效应。Ar+轰击后的SrTiO_3单晶可以形成具有光电效应的表面导电层。在温度80 K至300 K范围内,饱和光电导与激光功率强度之间呈现幂律规律,表现出带间陷阱复合的特征。激光辐照中止后,持续光电导的衰减时间达到1000 s以上。光电流的衰减符合扩展指数律,弥散参数β维持在0.2左右,基本不随温度改变,而特征时间τ随温度升高从49.6 s增加到2706 s;在低温区(80~150 K)的载流子复合势垒是7.1 meV,而在室温附近(150~300K)的载流子复合势垒增加到95 meV。这些特征表明Ar~+轰击SrTiO_3表面的光电导在衰减过程符合随机局部势能涨落模型,在低温时由浅能级陷阱的复合占主导,而在室温时则由深能级陷阱的复合占主导。     

GaN 基材料生长及其在光电器件领域的应用

GaN具有禁带宽，热导率高，电子饱和漂移速度大和介电常数小等特点，在高度亮发光二极管，短波长激光二极管，高性能紫外探测器和高温，高频，大功率半导体器件等领域有着广泛的应用前景。本文介绍了GaN基半导体材料的制备方法，异质结构以及在光电子和微电子器件领域的应用，并讨论了今后的发展趋势。     

室温下α-Si∶H的持续光电导

室温下光电导的衰减是个复杂过程,首先是迅速衰减的光电导(P.C)过程,随后则是缓慢衰减的持续光电导(P.P.C)过程。本文给出室温下持续光电流所遵从的近似方程,并以此方程研究在不同光照时间,持续光电流的衰减情况。本文提出光生载流子处于“局域性起伏的无序势场”中的模型来解释持续光电导产生的机制。     

MOVPE生长GaN的准热力学模型及其相图

本基于准热力学平衡模型对以ＴＭＧａ和ＮＨ３为源的ＭＯＶＰＥ生长ＧａＮ的过程进行了分析，并在此基础上计算了ＭＯＶＰＥ生长ＧａＮ的相图，ＧａＮ的ＭＯＶＰＥ相图由ＧａＮ（ｓ）单聚集相区，ＧａＮ（ｓ）＋Ｇａ（ｌ）双凝聚相区，表面会形成Ｇａ滴的两个腐蚀区构成，本着重讨论了生长温度，反应室压力，载气组分，ＮＨ３分解率和Ｖ／Ⅲ比对ＧａＮ单凝聚相区边界的影响。     

高跨导常断GaN MODFET

成功地制作出常断ＧａＮ基ＭＯＤＦＥＴ（调制掺杂ＦＥＴ）。该器件的栅长和沟道长度分别为３和５μｍ，其非本征跨导高达１２０ｍＳ／ｍｍ，在正栅偏压为３Ｖ时其电流为３００ｍＡ／ｍｍ。该跨导值与先前报道的栅长分别为１和０．２３μｍ、跨导分别为４５和２４ｍＳ／ｍｍ的器件相比，是相当不错的。     

100GHz带宽的光电导探测器芯片

本文报道了利用共面微带线间的指状交叉型光电导开关，在以蓝宝石为衬底的硅片（SOS）上构造了一种新型的光电探测器．非接触电光取样测量表明，它具有超过100GHz的-3dB带宽．在100fs、25pJ的脉冲激光照射下，产生的电脉冲峰值约为300mV，脉宽（FWHM）为3.3ps．     

化学计量比的偏离对GaN的结晶品质及光电性能的影响

用X射线光电子能谱对MOCVD生长的未故障掺杂GaN单晶薄膜进行N、Ga组份测试,同时用RBS／Channeling,Hall测量和光致发光技术对样品进行结晶品质及光电性能研究。结果表明N含量相对低的GaN薄,其背景流子浓度较高,离子束背散射沟道最小产额比Xmin较小,带边辐射复合跃迁较强,在N含量相对低的GaN薄膜中易形成N空位,N空位是导致未故障掺杂的GaN单晶薄膜呈现n型电导的主要原因,N空位本身对离子束沟道产额没有贡献。但它能弛豫GaN与Al2O3之间的晶格失配,改善生长的GaN薄膜的结晶品质。     

环形脉冲发生器中的超快光电导开关

一种新型的由电压充电传输线(VCTL)及本征硅光电导开关组成的极快电脉冲发生器巳研制成功。采用波长为1.06μm、脉宽为80ps的激光脉冲激励环形电路中的开关,可以获得具有极快上升下降沿(小于200ps)、宽度决定于环形线长、开关效率决定于负载的纳秒方波脉冲。     

P型CuInSe_2薄膜的瞬态光电导

在低温下观察到P型CuInSe_2薄膜的瞬态光电导现象,并进行了理论和实验研究。认为该现象是由陷阱引起的光电导衰减使陷阱位垒妨碍光生电子和空穴的复合,通过隧道效应实现了光生电子和空穴的复合。理论与实验结果一致。     

GaN光电阴极测试与评估技术研究

GaN光电阴极的制备成功与否需用科学手段加以评估.在GaAs光电阴极多信息量测试系统的基础上,增设紫外光源,并对评估软件重新加以编写,设计出GaN光电阴极测试评估系统.利用该系统测试了GaN光电阴极在制备过程中的Cs源电流、O源电流、光电流和激活室真空度等多个信息量,并利用激活后的光谱响应对阴极进行了评估,实现了对GaN光电阴极性能的客观评价.