GSMBE GaN膜的电子输运性质研究

用ＮＨ３作氮源的ＧＳＭＢＥ方法在晶向为（０００１）的α－Ａｌ２Ｏ３衬底上生长了非有意掺杂的单晶ＧａＮ外延膜，ＧａＮ膜呈Ｎ型导电，室温时的最高迁移率约为１２０ｃｍ２／（Ｖ·ｓ），相应的非有意掺杂电子浓度为９．１×１０１７ｃｍ－３．对一些ＧａＮ膜进行了变温Ｈａｌ测试，通过电阻率、背景电子浓度以及Ｈａｌ迁移率随温度的变化研究了ＧａＮ外延膜的导电机理．结果表明，当温度较低时，以电子在施主中心之间的输运导电为主；当温度较高时，以导带中的自由电子导电为主．     

分子束外延GaAs_（1－x）Sb_x／GaAs及界面失配研究

本文以开发长波长半导体光电子材料为目的，对ＧａＡｓ１－ｘＳｂｘ／ＧａＡｓ这一大失配异质结材料开展了较为深人的研究，利用国产ＭＢＥＩＩＩ型设备外延生长了全组分的ＧａＡｓ１－ｘＳｂｘ材料，化学热力学数据分析表明，Ｓｂ结合到ＧａＡｓｓｂ中的速率比Ａｓ高得多，实验表明，合金组分可由Ｓｂ／Ｇａ束流比控制，也发现Ｓｂ束流的支配作用随温度升高而降低．利用ＴＥＭ和ＲＢＳ技术研究了异质结界面及外延层的晶体质量，实验表明采用组分阶变的过渡层有效地抑制了界面位错向体层的延伸，可以获得较高晶体质量的外延层．     

Ag与p-InP的肖特基势垒特性

本文对Ag与p-InP所形成的肖特基势垒进行了研究.通过在不同的表面热清洁温度下,对p-InP表面进行的AES分析,得到其表面清洁的最佳条件为480℃,20分钟.在超高真空系统内(真空度为2.66 × 10~(-7)Pa),根据热清洁条件对半导体表面进行热清洁后,可获得接近理想状态的清洁表面.在该清洁表面上制备出p-InP的肖特基势垒高度和理想因子分别为0.73 eV和1.09.另外本文还对肖特基结经不同温度及时间热处理后结特性的退化进行了研究.     

垂直结构GaN基LEDs热压键合应力损伤分析

热压键合是垂直结构LED制备的关键工艺步骤,通过TEM,PL,Raman等测试手段,探讨热压键合造成的应力损伤、GaN材料缺陷、LED内量子效率以及反向漏电间的内在联系,研究以键合引起的应力诱导垂直结构GaN基LED光电特性的退化机制,探讨应力损伤对垂直结构GaN基LED光电特性的影响.实验结果表明,热压键合过程会在GaN材料内产生GPa量级的残余应力,在量子限制strark效应作用下,GaN材料辐射复合效率发生明显退化;同时热压键合应力还会诱发GaN材料位错密度的增加,最终导致LED反向漏电增大.     

MOCVD于高温AlN模板上生长的AlGaN材料

A high temperature AlN template was grown on sapphire substrate by metalorganic chemical vapor deposition.AFM results showed that the root mean square of the surface roughness was just 0.11 nm.Optical transmission spectrum and high resolution X-ray diffraction（XRD）characterization both proved the high quality of the AlN template.The XRD（002）rocking curve full width at half maximum（FWHM）was about 53.7 arcsec and（102）FWHM was about 625 arcsec.The densities of screw threading dislocations（TDs）and edge TDs wereestimated to be - 6 × 10^6 cm^-2 and - 4.7 ×10^9 cm^-2. AlGaN of Al composition 80.2% was further grown on the AlN template. The RMS of the surface roughness was about 0.51 nm. XRD reciprocal space mapping was carried out to accurately determine the Al composition and relaxation status in the AlGaN epilayer. The XRD （002） rocking curve FWHM of the AIGaN epilayer was about 140 arcsec and （102） FWHM was about 537 arcsec. The density of screw TDs was estimated to be - 4 × 10^7 cm^-2 and that of edge TDs was - 3.3 × 10^9 cm^-2. These values all prove the high quality of the AlN template and AlGaN epilayer.     

4H-SiC低压热壁CVD同质外延生长及特性

为了获得高质量4H-SiC外延材料,研制出一套水平式低压热壁CVD(LP-HWCVD)生长系统,在偏晶向的4H-SiCSi(0001)晶面衬底上,利用“台阶控制生长”技术进行了4H-SiC的同质外延生长,典型生长温度和压力分别为1500℃和1.3e3Pa,生长速率控制在1.0μm/h左右.采用Nomarski光学显微镜、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射、Raman散射以及低温光致发光测试技术,研究了4H-SiC的表面形貌、结构和光学特性以及用NH3作为n型掺杂剂的4H-SiC原位掺杂技术,并在此基础上获得了4H-SiCp-n结二极管以及它们在室温及400℃下的电致发光特性,实验结果表明4H-SiC在Si     

MBE自组装量子点生长和结构形态研究

综述了对自组装量子点形态和生长过程所做的探讨和研究。介绍了关于量子点成核和形态的热力学理论、量子点生长过程的计算机模拟及Ge/Si(001)和InAs/GaAs(001)量子点生长和形态的实验观察。鉴于InAs/GaAs(001)体系的复杂性,把对InAs量子点的观察和研究分为"微观"和"宏观"两种。微观研究对象包括量子点原子尺度上的结构、量子点表面小晶面的晶体学的精确取向等,这些性质可能受热运动的影响比较大,在一定程度上是随机的,它们代表了量子点生长行为的复杂性;宏观研究的对象是指量子点密度、纳米尺度形态等大量粒子统计意义上的集体行为,这些性质和行为可能更具有实际意义。因此作者认为,目前研究量子点生长和形态更为有效的方法应该是探寻以量子点宏观行为所表征的简单性。重点介绍中科院半导体所半导体材料重点实验室最近所做的对InAs/GaAs(001)量子点生长过程的实验观察。结果表明,在一般生长条件下(富As,500℃,0.1ML/s),InAs量子点成核和生长应该都是连续的,没有经历被普遍认为的不连续(一级)相变。按照作者的观察,把InAs量子点成核看作是连续(二级)相变更为贴切。     

Si基SiC微通道及其制备工艺

提出了一种用于MEMS的硅基SiC微通道(阵列)及其制备方法,它涉及半导体工艺加工硅晶片和化学气相淀积方法制备SiC。在Si(100)衬底上用半导体工艺刻蚀出凹槽微结构,凹槽之间留出台面,凹槽和台面的几何尺寸(深度、宽度、长度)及其分布方式根据需要而定,此凹槽微结构用作制备SiC微通道的模板;用化学气相淀积方法在模板上制备一厚层SiC材料,此层SiC不仅完全覆盖衬底表面的微结构包括凹槽和台面,还在凹槽顶部形成封闭结构,这样就在衬底上形成了以凹槽为模板的SiC微通道(阵列)。对淀积速率与微通道质量之间的关系进行初步分析,发现单纯地提高淀积速率不利于获得高质量的微通道。     

ZnAl2O4缓冲层对ZnO外延层晶体质量的影响

首次报道了通过引入ZnAl2O4缓冲层,以金属源化学气相外延法(MVPE)生长的ZnO晶体质量明显提高.ZnAl2O4缓冲层是通过对溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜进行高温退火而得到的.用双晶X射线衍射仪(DCXRD)对样品进行了θ-2θ和摇摆曲线测量,在ZnAl2O4缓冲层上生长的ZnO厚膜具有高度的择优取向性和良好的晶体质量(摇摆曲线半高宽为342").用电子扫描显微镜(SEM)观察样品横截面,并测得样品厚度约为10μm.