Characterization of the N-polar GaN film grown on C-plane sapphire and misoriented C-plane sapphire substrates by MOCVD

Gallium nitride (GaN) thin film of the nitrogen polarity (N-polar) was grown on C-plane sapphire and misoriented C-plane sapphire substrates respectively by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). The misorientation angle is off-axis from C-plane toward M-plane of the substrates, and the angle is 2° and 4° respectively. The nitrogen polarity was confirmed by examining the images of the scanning electron microscope before and after the wet etching in potassium hydroxide (KOH) solution. The morphology was studied by the optical microscope and atomic force microscope. The crystalline quality was characterized by the x-ray diffraction. The lateral coherence length, the tilt angle, the vertical coherence length, and the vertical lattice-strain were acquired using the pseudo-Voigt function to fit the x-ray diffraction curves and then calculating with four empirical formulae. The lateral coherence length increases with the misorientation angle, because higher step density and shorter distance between adjacent steps can lead to larger lateral coherence length. The tilt angle increases with the misorientation angle, which means that the misoriented substrate can degrade the identity of crystal orientation of the N-polar GaN film. The vertical lattice-strain decreases with the misorientation angle. The vertical coherence length does not change a lot as the misorientation angle increases and this value of all samples is close to the nominal thickness of the N-polar GaN layer. This study helps to understand the influence of the misorientation angle of misoriented C-plane sapphire on the morphology, the crystalline quality, and the microstructure of N-polar GaN films.     

红外波长上转换器件中载流子阻挡结构的研究

复杂半导体材料结构中的载流子分布特性对器件性能有重要影响. 本文针对一种新型的波长上转换红外探测器, 研究了载流子阻挡结构对载流子分布和器件特性的影响. 论文通过自洽求解薛定谔方程、泊松方程、电流连续性方程和载流子速率方程分析了不同器件结构中的空穴分布. 同时, 生长了相应结构的外延材料, 并通过电致荧光谱分析了载流子阻挡结构对器件特性的影响. 结果表明, 2 nm厚的AlAs势垒层既能有效阻挡空穴又不影响电子输运, 有利于制作波长上转换红外探测器. 此外, 论文分析了阻挡势垒层的厚度和高度以及工作温度对载流子分布的影响. 本文研究结果亦可应用于其他载流子非均匀分布的半导体器件.     

基于5,5’-亚甲基二间苯二甲酸及1,2-双（咪唑基-1-甲基）-苯的Zn2+、Co2+配位聚合物的合成及晶体结构

水热条件下,合成了2个三维配位聚合物{[Zn₄（L）₂（o-bix）₂]·2H₂O}_n（1）,{[Co₄（L）₂（o-bix）₂]·2H₂O}_n（2）（H₄L=5,5’-亚甲基二间苯二甲酸,o-bix=1,2-双（咪唑基-1-甲基）-苯）,并通过红外、热重和X-射线单晶衍射进行了表征。X-射线衍射结果表明这2个化合物具有相似的结构。在1个不对称单元中,化合物包含2个不同配位环境的金属离子,1个L^4-配体,1个o-bix分子以及1个游离的溶剂水分子。中心金属离子分别采用畸变的四面体和四方锥构型,形成两类双核单元,然后通过全部脱质子的L^4-形成3D孔洞结构,o-bix配体通过连接两类双核金属原子填充于孔洞之中,形成3D紧密堆积结构。对化合物的红外和热重性质进行了表征。     

(Sr,Co,Nb)掺杂SnO2压敏电阻的电学非线性

研究了Sr对新型(Co, Nb)掺杂SnO2压敏材料微观结构和电学性质的影响.当SrCO3的含量从零增加到1.50mol%时,(Co, Nb)掺杂SnO2压敏电阻的击穿电压从240V/mm猛增到1482V/mm.样品的微观结构分析发现, 当SrCO3的含量从零增加到1.50 mol%时, SnO2的晶粒尺寸迅速减小.晶界势垒高度测量揭示,SnO2晶粒尺寸的迅速减小是击穿电压急剧增高的主要原因.对Sr含量增加引起SnO2晶粒减小的根源进行了解释.掺杂1.50 mol% SrCO3的SnO2压敏电阻非线性系数为21.4,击穿电压高达1482V/mm.     

Properties of InGaP／GaAs Grown by Solid-Source Molecular Beam Epitaxy with a GaP Decomposition Source

Lattice-matched InGaP on GaAs (001) was successfully grown by solid-source molecular beam epitaxy witha GaP decomposition source. A 0.5-μm-thick InGaP epilayer shows photoluminescence peak energy as large as 1.991eV at 15K, the full width at half maximum as small as 9.4meV and x-ray diffraction rocking curve linewidth as narrow as 25 arcsec. The electron mobilities of undoped and Si-doped InGaP layers obtained by Hall measurements are comparable to similar InGaP/GaAs heterojunction grown by solid-source molecular beamepitaxy with other sources or other growth techniques. The results reveal that the InGaP/GaAs heterojunction grown bY the present growth way have great potential applications for semiconductor devices.     

AAO辅助三唑亚铁纳米材料:一维限制生长和二维表面成膜及自旋转换性能

通过连续多步自组装的方式分别将三唑亚铁（SCO1）和氨基三唑亚铁（SCO2）自旋转换纳米材料生长于氧化铝模板（AAO）的孔道内和表面上。利用扫描电镜（SEM）、红外光谱（IR）、粉末X射线衍射（PXRD）、拉曼光谱（Raman）等手段对SCO1-1D+2D和SCO2-1D+2D纳米材料进行表征,SEM表明随着自组装时间的增加,球状的SCO纳米颗粒生长于AAO孔道内,并逐渐形成1D的纳米结构,而在AAO表面则形成致密均匀的SCO-2D薄膜。两种SCO-1D+2D纳米粒子都具有两步自旋行为（SCO1-1D+2D：T_c1↑=319 K,T_c1↓=313 K,T_c2↑=381 K,T_c2↓=340 K;SCO2-1D+2D：T_c1↑=181 K,T_c1↓=155 K,T_c2↑=246 K,T_c2↓=233 K）。对相应的SCO-1D和SCO-2D磁性结果表明,两步自旋转换行为的产生是由于SCO组装体形貌的差异。其中,低温区的自旋转换行为是由生长于AAO表面的SCO-2D自旋转换性能所致,而发生在更高温度的第二阶段的自旋转换行为则归因于生长于AAO孔道内的SCO-1D的自旋转换性能。     

4-羟基-5-乙氧基苯胺的合成

以苯胺为原料,经重氮化、偶合、还原得到4-羟基-5-乙氧基苯胺。合成中,通过保险粉还原偶氮化合物的方法在芳香环上引进氨基,不仅产物收率高(总收率86%,较文献提高了26.3%),而且还原产物容易分离,粗品纯度可达95%。本合成路线中间体均不经提纯,且氨基的引入中避免了贵金属的加氢还原,是一条适合大规模生产4-羟基-5-乙氧基苯胺的新合成工艺路线。     

盐酸多奈哌齐开环杂质的合成

以盐酸多奈哌齐为起始原料,与草酸二乙酯和双氧水经一锅煮法合成了多奈哌齐的开环杂质,纯度98.8%,总收率31.2%,其结构经¹H NMR和MS(ESI)确证。     

用推广的平面波展开法检验平面内极化的电子子带跃迁

把平面波展开包络函数的方法推广到求解8带的哈密顿量，使它同时包括Γ^c₁和Γ^v₁₅．在这种方法里，可以考虑反演不对称性、能带的非抛物性、有效质量不连续性以及自旋轨道耦合等效应的影响．作为应用，计算了两个量子阱结构的子带和光跃迁概率．实验上在这两个结构中观察到了平面内极化的电子子带跃迁．计算表明这种跃迁的概率很小．实验上观察到的平面内极化的电子子带吸收可能有其他的机制 关键词：     

SiNx插入层的生长位置对GaN外延薄膜性质的影响

系统研究了纳米量级的多孔 SiNx插入层生长位置对高质量GaN外延薄膜性质的影响.高分辨X射线衍射测量结果表明:SiNx插入层生长在CaN粗糙层上能够得到最好的晶体质量.利用测量结果分别计算出了螺位错和刃位错的密度.此外,GaN薄膜的光学、电学性质分别用Raman散射能谱、低温光致发光能谱和霍尔测量的方法进行了表征.实...