重复稳定的掺氮磷化镓液相外延

本文简要地评述磷化镓外延生长技术,指出采用气相掺杂过补偿液相外延技术,适合于制备较高外量子效率的磷化镓绿色发光器件所需的外延生长层.从既能获得较高发光效率又能满足工业批量生产要求出发,设计制造了采用滑板技术及气相掺氮和掺锌的过补偿液相外延生长装置.装置具有结构简单,操作方便,便于控制等特点.应用该装置进行试验,总结了外延生长主要工艺和典型的生长条件.连续十余次外延生长的实验结果表明,所采用的液相外延生长技术,能稳定重复地生长出符合于制备较高外量子效率的绿色发光器件所需的掺氮磷化镓外延生长层.用该材料制成绿色发光二极管,当发光面积为500×500微米2,电流密度为12A/cm2时,总光通量一般大于10毫流明.最高的达到了19.85毫流明.由此说明,本文所报导的液相外延技术适合于工业上批量生产磷化镓绿色发光二极管.     

氨分压对液相外延GaP材料的影响

GaP是间接能隙的半导体材料,发光效率低.在GaP中掺氮可以提高发光效率,但掺氮量过高会导致外延层表面高低不平和增加光吸收,而降低发光效率.国外报导的最佳掺氮量不一,一般为8×1017～4×1018/厘米3[1][2][3].多数是采用通氨掺氮的方法.本文也是以氨做为氮的掺杂源.先用干冰收集成液体氨然后用氢气携带液体氨,实现氮的掺杂.在其它外延条件相同的情况下,只改变氢气中的氨分压,进行液相外延生长,发现所生长的GaP外延片的氮峰强度,外延片表面平整度,外延片所制发光管的总光通量,功率效率和氨分压有关.     

分子束外延生长的(GaAs1－xSbx/InyGa1－yAs)/GaAs量子阱光致发光谱研究

报道了(GaAs_1-xSb_x/In_yGa_1-yAs)/Ga As量子阱结构的分子束外延生长与光致发光谱研究结果.变温与变激发功率光致发光谱的研究表明了此结构 为二型量子阱发光性质.讨论了光谱双峰结构的跃迁机制.通过优化生长条件，获得了室温1 31μm发光. 关键词： 分子束外延 量子阱 二型发光     

低温下分子束外延生长GaAs的光致发光研究

研究了低温下分子束外延生长ＧａＡｓ样品的稳态和瞬态发光。从２００℃生长的样品呆测到很弱但清晰可辨的稳态发光峰,峰的能量位置相对于体ＧａＡｓ激光子峰有一定蓝移。     

ZnO纳米带外延树枝状锯齿形缺口结构的制备及其发光特性

应用气固生长方式在没有催化剂的情况下合成出一种新奇的ZnO纳米结构．通过透射电子显微镜分析，发现这种ZnO纳米带外延晶枝直径约20 nm，在[0001]方向有着良好的外延生长取向．提出了一个模型来解释这种树枝状锯齿结构的生长．室温下光致发光测量表明这种ZnO纳米结构在382、491 nm处有一个紫外发光峰和绿光发光峰．     

Si1－xGex/Si量子阱发光材料的分子束外延生长及其结构研究

采用固源Si分子束外延,在较高的生长温度于Si(100)衬底上制备出Si1－xGex/Si量子阱发光材料。发光样品的质量和特性通过卢瑟福背散射、X射线双晶衍射及光致发光评估。背散射实验中观察到应变超晶格的反常沟道效应;X射线分析表明材料的生长是共度的、无应力释放的,结晶完整性好。低温光致发光主要是外延合金量子阱中带边激子的无声发射和横光学声子参与的激子复合。并讨论了生长温度对量于阱发光的影响。     

GaN外延层中的缺陷对光学性质的影响

用金属有机化合物气相外延（ＭＯＶＥＰ）方法生长具有不同表面形貌的非掺杂ＧａＮ，并对部分样品的外延层表面进行镜面加工．用阴极射线发光、光散射和拉曼散射方法观察ＧａＮ中深能级发光、缺陷散射光分布和拉曼散射光频移．结果表明，缺陷不但影响ＧａＮ的发光和光散射，而且影响拉曼频移     

气相外延ZnSe单晶薄膜的蓝色电致发光

本文在300℃—700℃温度范围内,在GaAs衬底上气相外延生长了ZnSe单晶薄膜。讨论了衬底温度对外延层电学性质及光学特性的影响。ZnSe外延层经Zn气氛热处理后,发光特性大为改善。用处理后的ZnSe外延膜做成MIS发光二极管,首次得到了室温下气相外延ZnSe单晶薄膜的蓝色电致发光。     

Si_（1－x）Ge_x／Si量子阱发光材料的分子束外延生长及其结构研究

采用固源Ｓｉ分子束外延，在较高的生长温度于Ｓｉ（１００）衬底上制备出Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ量子阱发光材料．发光样品的质量和特性通过卢瑟福背散射、Ｘ射线双晶衍射及光致发光评估．背散射实验中观察到应变超晶格的反常沟道效应；Ｘ射线分析表明材料的生长是共度的、无应力释放的，结晶完整性好．低温光致发光主要是外延合金量子阱中带边激子的无声发射和横光学声子参与的激子复合．并讨论了生长温度对量于阱发光的影响．     

Si基GaN外延层光致发光光谱与二次离子质谱的研究

报道了在Si基上用简便的真空反应法制备出GaN外延层．光致发光光谱测试结果表明不同的生长温度和退火工艺会对GaN外延层的发光特性产生影响,在1050℃下生长的GaN外延层的发光强度高于其他温度下生长的发光强度,退火可以使GaN外延层的发光强度增强．二次离子质谱(SIMS)测试结果表明外延层中Ga和N分布均匀,在表面处Ga发生了偏聚,同时外延层中还存在Si,O等杂质,这使得外延层中背景电子浓度高达1.7×10¹⁸/cm³. SIMS测试结果还表明,在外延生长前采用 关键词：     

MBE生长的掺Be p-GaAs的光荧光谱

本文报道利用国产分子束外延(MBE)设备和Be元素生长的p-GaAs的低温光荧光谱,观察到FE,(D°,X),(A°,X),(D+,X)等束缚激子发光,判断外延层有较好的质量。在1.503～1.515eV之间观察8条与缺陷有关的(d,x)发光线。仔细分析了与Be,Ge受主有关的(BA)和(DA)发光现象。     

高质量氮化镓材料的光致发光研究

利用氨气源分子束外延（GSMBE）技术,在改型Ⅳ型分子束外延设备上生长高质量GaN单晶外延材料,并对样品进行了光致发光测量。分析室温和低温光致发光谱,系统地研究GaN的发光峰及其起源,并对常见的黄色发光带现象及其微结构起因进行探讨。     

射频等离子体辅助MBE生长GaN及Mg掺杂的光致发光

采用射频等离子体辅助分子束外延(RF plasma-assisted MBE)系统生长非故意掺杂GaN和p型GaN,并且通过室温和低温光致发光(PL)谱测试研究了材料的发光特性及与杂质态的关系,对于GaN外延层出现的黄带发光进行分析。结果表明,富Ga条件下生长的GaN材料特性要优于富N生长的材料;非故意掺杂的富Ga样品中出现的黄带发光(YL)与GaN中生成能最低的氮空位(V_N)缺陷有关;不同的Mg掺杂浓度对样品的PL特性有较大的影响;结合Hall效应测量结果,认为在Mg重掺杂的样品中出现的黄带发光,与GaN的自补偿效应以及重掺杂导致的晶体质量下降有关。     

2.0 μm 波段Sb基多量子阱材料的制备

采用分子束外延外延生长技术,优化InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱点材料的生长速率、生长温度和束流比等生长参数,获得了高质量的多量子阱材料。室温光荧光谱表明,材料的发光波长为2.0 m左右。该结果表明,通过优化生长条件和结构参数制备的量子阱材料,可以获得良好的结构质量和光学特性。所制备的器件室温条件下输出功率22 mW,阈值电流300 mA。     

GaSb中束缚激子的辐射衰减:深A~ 杂质态的证据

很纯的液相外延和熔液生长的P-GaSb的发光是由刚低于带边缘的尖锐谱线构成。吸收数据和发光中的四条谱线(BE_(1-4))(是温度和磁场的函数)表明,它们是束缚     

Si_(1-x)Ce_x/Si量子阱发光材料制备及特性研究

在si(100)衬底上用分子束外延成功生长了Si_(1-x)Ge_x/si量子阱发光材料,发现在生长过程中背景杂质含量直接影响材料的发光特性,用光致发光(PL)和卢瑟福背散射(RBS)对样品质量进行标定。在PL测量中观察到合金量子阱带边激子分辨峰,并对发光峰能和峰宽作了讨论。     

Si1-xCex/Si量子阱发光材料制备及特性研究

在si(100)衬底上用分子束外延成功生长了Si_(1-x)Ge_x/si量子阱发光材料,发现在生长过程中背景杂质含量直接影响材料的发光特性,用光致发光(PL)和卢瑟福背散射(RBS)对样品质量进行标定。在PL测量中观察到合金量子阱带边激子分辨峰,并对发光峰能和峰宽作了讨论。 关键词：     

InGaAsSb量子阱的MBE生长和光致发光特性研究

采用分子束外延(MBE)技术生长InGaAsSb多量子阱结构,利用光致发光光谱对材料的生长特性进行了研究.研究了衬底温度对材料激发光谱强度的影响,探索了发光波长与有源层量子阱厚度的关系.发现外延生长时衬底温度对材料的质量有重要影响;在一定范围内,量子阱厚度不断增加会导致材料的光致发光波长增加.     

高Al组分AlGaN多量子阱结构材料发光机制探讨

紫外LED的发光功率和效率还远不能令人们满意,波长短于300 nm的深紫外LED的发光效率普遍较低。厘清高Al组分Al Ga N多量子阱结构的发光机制将有利于探索改善深紫外LED的发光效率的新途径、新方法。为此,本文通过金属有机气相外延技术外延生长了表面平整、界面清晰可辨且陡峭的高Al组分AlGa N多量子阱结构材料,并对其进行变温光致发光谱测试,结合数值计算,深入探讨了Al Ga N量子阱的发光机制。研究表明,量子阱中具有很强的局域化效应,其发光和局域激子的跳跃息息相关,而发光的猝灭则与局域激子的解局域以及位错引起的非辐射复合有关。     

AlN插入层对硅衬底GaN薄膜生长的影响

利用金属有机化合物气相外延沉积技术在2inch(5.08cm)Si(111)图形衬底上生长了GaN外延薄膜,在Al组分渐变AlGaN缓冲层与GaN成核层之间引入了AlN插入层,研究了AlN插入层对GaN薄膜生长的影响。结果表明,随着AlN插入层厚度的增加,GaN外延膜(002)面与(102)面X射线衍射摇摆曲线半峰全宽明显变小,晶体质量变好,同时外延膜在放置过程中所产生的裂纹密度逐渐减小直至不产生裂纹。原因在于AlN插入层的厚度对GaN成核层的生长模式有明显影响,较厚的AlN插入层使GaN成核层倾向于岛状生长,造成后续生长的nGaN外延膜具有更多的侧向外延成分,从而降低了GaN外延膜中的位错密度,减少了GaN外延膜中的残余张应力。同时还提出了一种利用荧光显微镜观察黄带发光形貌来表征GaN成核层形貌和生长模式的新方法。