Ni掺杂ZnO基稀磁半导体的性质

采用溶胶-凝胶法制备了具有高温铁磁性的Ni掺杂ZnO DMS 粉末.研究表明,当掺杂浓度小于5%时,样品中没有第二相.微观结构和磁学性质研究认为,样品中存在的结构有:主要的铁磁性的(Zn,Ni)O,一些顺磁性的孤立Ni原子,以及可能存在微量的Ni团簇.而样品的宏观铁磁性主要来源于具有铁磁性的(Zn,Ni)O结构,居里温度约为650K.     

大尺寸HVPE反应室生长GaN的数值模拟

利用有限元法对单片6英寸(1英寸=2.54 cm)GaN衬底用氢化物气相外延(HVPE)生长系统的工艺参数进行了数值模拟和优化.通过建立反应室二维几何模型,依次改变HVPE系统中的GaCl,NH3和分隔气(N2)流速等主要参数进行数值模拟,研究分析了反应室内各反应物的浓度分布和衬底上GaN的生长速率变化,同时考虑了涡旋分布以及GaCl出口管壁上寄生沉积等对衬底上GaN生长的影响,并给出了HVPE系统高速率均匀生长GaN的优化参数.模拟分析还表明,适当降低HVPE反应室内的压强可以改善衬底上GaN生长的均匀性.     

额外HCl和氮化对HVPE GaN生长的影响

在氢化物气相外延(HVPE)生长Ga N过程中,发现了一种在成核阶段向生长区添加额外HCl来改善Ga N外延薄膜质量的方法,并且讨论了额外HCl和氮化对Ga N形貌和质量的影响.两种方法都可以大幅度地改善Ga N的晶体质量和性质,但机理不同.氮化是通过在衬底表面形成Al N小岛,促进了衬底表面的成核和薄膜的融合;而添加额外HCl则被认为是通过改变生长表面的过饱和度引起快速成核从而促进薄膜的生长而改善晶体质量和性质的     

应变硅薄膜的厚度对材料迁移率的影响

用化学气相沉积方法在SiC/Si上外延生长了应变硅薄膜.扫描电子显微镜方法显示所得样品具有明显的Si/SiC/Si三层结构,喇曼散射光谱和X射线衍射测量结果表明外延的Si薄膜存在应变.Hall效应测量证明相比于相同浓度的体Si材料应变Si薄膜具有较高的霍尔迁移率;但随着应变硅层厚度的增加,霍尔迁移率下降,这应与薄膜中应变减小和失配位错有关.     

利用高频PlasmaCVD在蓝宝石衬底上生长立方GaN缓冲层及其光学性

研究了采用高频 Plasma CVD技术在较低温度下 (30 0— 40 0℃ )生长以 Ga N为基的 - 族氮化物的可行性 ,在蓝宝石衬底上生长了 Ga N缓冲层 .热处理后的光致发光谱和 X光衍射表明 ,生长的 Ga N缓冲层为立方相 ,带边峰位于 3.15 e V.在作者实验的范围内 ,最优化的 TMGa流量为 0 .0 8sccm (TMAm=10 sccm时 ) ,XPS分析结果表明此时的 Ga/ N比为 1.0 3.这是第一次在高 / 比下得到立方 Ga N.相同条件下石英玻璃衬底上得到的立方 Ga N薄膜 ,黄光峰很弱 ,晶体质量较好     

HVPE生长的高质量GaN纳米柱的光学性能

GaN纳米材料因具有优异的晶体质量和突出的光学性能及发射性能,日益受到关注.研究了一种利用氢化物气相外廷(HVPE)系统生长高质量的GaN纳米柱的方法.使用镍作为催化剂,在蓝宝石衬底上生长出了GaN纳米柱.在不同生长时间和不同HC1体积流量下制备了多组样品,使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)谱对样品进行了分析表征.测试结果表明,在较低的HC1体积流量下,生长2 min的样品具有较高的晶体质量和较好的光学性质.讨论了不同生长阶段的GaN纳米结构发光特性的变化规律,认为纳米结构所产生的表面态密度大小差异会造成带边峰位的红移和展宽.     

利用高频Plasma CVD在蓝宝石衬底上生长 立方GaN缓冲层及其光学性质

研究了采用高频PlasmaCVD技术在较低温度下(300—400℃)生长以GaN为基的Ⅲ-Ⅴ族氮化物的可行性,在蓝宝石衬底上生长了GaN缓冲层.热处理后的光致发光谱和X光衍射表明,生长的GaN缓冲层为立方相,带边峰位于3.15eV.在作者实验的范围内,最优化的TMGa流量为0.08sccm(TMAm=10sccm时),XPS分析结果表明此时的Ga/N比为1.03.这是第一次在高Ⅴ/Ⅲ比下得到立方GaN.相同条件下石英玻璃衬底上得到的立方GaN薄膜,黄光峰很弱,晶体质量较好.     

Effect of Rapid Thermal Annealing on the Formation of In-N Clusters in Strained InGaNAs

A model for the effect of rapid thermal annealing on the formation of In-N clusters in strained GalnNAs is developed according to thermodynamics. In the model, the lowest annealing temperature influencing the redistribution of atoms is introduced. The average variation of energy for formation per In-N bond is obtained by fitting the experimental values. Using the present model, we calculate the average number of nearest-neighbor In atoms per N atom after annealing. The obtained results are compared with the experiment. The qualitative analysis and quantitative analysis are in good agreement with each other. The model is helpful to explain the essence of the blueshift caused by annealing.     

UV Light-Emitting Diodes at 340nm Fabricated on a Bulk GaN Substrate

We demonstrate an ultra-violet light-emitting diode （UV-LED） fabricated on a bulk GaN substrate with elec- troluminescence （EL） emission centered at about 340 nm. The UV-LED exhibits low reverse leakage current on the order of 10^-9 A under -5 V at room temperature, which can be explained by the low defect density in the epi-structure. The evolution of EL spectra as a function of injection current levels reveals the improved heat dissipation of the LEDs with vertical geometry on the bulk GaN substrate. The unusual increase of EL intensity at elevated temperatures can be explained by thermally assisted p-dopant ionization.     

Optical and Structural Properties of Cr-Doped GaN Grown by HVPE Method

Single crystalline Cr-doped GaN fihns are successfully grown by hydride vapor phase epitaxy. The structure analysis indicates that the film is uniform without detectable Cr precipitates or clusters and the Cr atoms are substituted for Ga sites. The impurity modes in the range 510 530cm^-1 are observed by the Raman spectra. The modes are assigned to the host lattice defects caused by substitutional Cr. The donor-aeceptor emission is found to locate at Ec - 0.20 eV by analyzing the photoluminescence spectrum obtained at different temperatures, and the emission is attributed to the structural defects caused by CrGa-VN complex. The superconductor quantum interference device results show that the Cr-doped GaN film without detectable Cr precipitates or clusters exhibits paramagnetic properties.