N型GaN的持续光电导

本文报道了金属有机物化学气相外延（ＭＯＶＰＥ）生长的未人为掺杂和掺Ｓｉｎ－ＧａＮ的持续光电导（ＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔＰｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ——ＰＰＣ）．在不同温度下观察了光电导的产生和衰变行为．实验结果表明,未人为掺杂和掺Ｓｉｎ－ＧａＮ的持续光电导和黄光发射可能起源于深能级缺陷,这些缺陷可以是ＶＧａ空位、ＮＧａ反位或者ＶＧａ－ＳｉＧａ络合物．和未人为掺杂样品Ａ相比,样品Ｂ中因Ｓｉ的并入导致ＧａＮ中的深能级缺陷增加,提高了ＧａＮ中黄光发射,使持续光电导衰变减慢,但实验未发现黄光的加强和光电导衰变特     

InGaN量子点的诱导生长和发光特性研究

降低InGaN的维数是提高GaN基发光器件发光效率的一种非常有效的方法，本文的工作主要集中在高密度InGaN量子点的生长和分析上。在MOCVD设备上，经过钝化和低温两个特殊工艺条件，在高温CaN表面生长了一层低温岛状GaN．形成表面形貌的起伏，进而导致表面应力的不均匀分布。在这一层低温岛状GaN的诱导性作用下生长并形成InGaN量子点。通过原子力显微镜、透射电子显微镜和光致发光谱对其徽观形貌和光学性质进行了观察和研究。从原子力显微镜以及透射电子显微镜观察得到的结果表明：InGaN量子点为平均直径约30nm、高度约25nm、分布较均匀的圆锥，其密度约10^11cm^-2。室温下，InGaN量子点材料的PL谱强度大大超出相同条件生长的InGaN薄膜材料。这些现象表明，用InGaN量子点代替普通InGaN薄膜．有望获得发光效率更高的GaN基发光器件。     

InP的MOVPE生长

我们利用自制的常压MOVPE设备和国产的三甲基钢以及进口的磷烷生长了InP外延材料,其77K迂移率为65300cm²/V·s,据我们所知这是国内迄今为止用各种方法获得的InP薄膜的最大低温迁移率值。     

Ga_(1-x)In_xSb/GaSb应变层超晶格的MOVPE生长

本文报道用常压金属有机物气相外延方法在 GaSb衬底上生长 Ga_(1-x)In_xSb/GaSb应变层超晶格材料.X射线双晶衍射谱和反射电子显微像表明超晶格结构的周期性,GalnSb阱的组分均匀性和异质结界面质量较好.观察到当In含量提高时起源于超晶格-衬底界面处的失配位错.低温光荧光测量显示出因量子尺寸效应导致的带间跃迁向高能方向的移动.     

GaInP材料生长及其性质研究

用Ｘ光双晶衍射、Ｈａｌｌ和光致发光研究了ＭＯＣＶＤ生长的ＧａｘＩｎ１－ｘＰ（ｘ＝０．４７６～０．５０５）外延层．发现Ｇａ组分随Ｖ／Ⅲ比的增大略有下降，认为是由于Ｇａ－Ｐ键比Ｉｎ－Ｐ键强所造成的．７７Ｋ下电子迁移率达３３００ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）．Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ的载流子浓度随生长温度升高、Ｖ／Ⅲ比的增大而降低，提出磷（Ｐ）空位（Ｖｐ）是自由载流子的一个重要来源．１７Ｋ下ＰＬ峰能和计算的带隙最大相差１１３ｍｅＶ，这可能与ＧａＩｎＰ中杂质或缺陷以及其中存在有序结构有关．     

在GaN生长初期形貌发展的观察

报道了对GaN在生长初期形貌发展的观察和形貌的高度分布演化.形貌观察发现GaN外延层由分离的岛转化为连续的膜,形貌的发展显示GaN经历了横向生长的阶段.利用原子力显微镜有数字化记录的特点,从形貌的观察中也得到了外延层高度分布,发现高度分布可用单峰或多峰高斯分布拟合.通过与形貌特征的对比,发现宽而且不对称的分布对应着岛状的外延层形貌,可以用多峰高斯分布拟和;窄而且对称的分布则对应着比较连续的膜,可以用单峰高斯分布拟和.     

铟镓氮薄膜的光电特性

用金属有机物气相外延设备,在氮化镓/蓝宝石复合衬底上快速外延生长铟镓氮薄膜,并对其进行了X射线三晶衍射、光致发光、反射光谱及霍尔测量等实验测试.确定该薄膜为单晶,其中In组分可以从0增加到0.26;在光致激发下发光光谱为单峰,且峰值波长在360～555nm范围内可调;其发光机理被证实为膜内载流子经带隙跃迁而直接复合;并具有很高的电子浓度.但InGaN薄膜的结晶质量却随着In含量的增加而变差.     

铟镓氮薄膜的光电特性

用金属有机物气相外延设备,在氮化镓/蓝宝石复合衬底上快速外延生长铟镓氮薄膜,并对其进行了X射线三晶衍射、光致发光、反射光谱及霍尔测量等实验测试.确定该薄膜为单晶,其中In组分可以从0增加到0.26;在光致激发下发光光谱为单峰,且峰值波长在360～555nm范围内可调;其发光机理被证实为膜内载流子经带隙跃迁而直接复合;并具有很高的电子浓度.但InGaN薄膜的结晶质量却随着In含量的增加而变差.     

掺硅氮化镓材料的MOVPE生长及其性质研究

研究了用金属有机物气相外延（ＭＯＶＰＥ）方法在蓝宝石衬底上生长掺硅氮化镓的生长方法．发现了在硅烷掺杂剂流量较高的情况下,氮化镓的电子浓度趋于饱和现象．研究了掺硅氮化镓的电学、光学、结晶学以及表面形貌等物理性质．     

氮化镓缓冲层生长过程分析

研究了用金属有机物化学气相外延（ＭＯＶＰＥ）在蓝宝石上生长氮化镓（ＧａＮ）缓冲层的生长速率随生长温度（５００～６００℃）的变化关系．用原位激光反射厚度测量方法,发现生长温度、三甲基镓和氨气的摩尔流量、以及源进入双层反应室的模式都对生长速率有影响．提出了生长过程的微观模型,解释了ＭＯＶＰＥ生长ＧａＮ缓冲层过程中观察到的现象．