观察裂纹路径及组织演变的SEM样品制备方法研究

本试验利用SEM和电阻炉研究一种SEM样品的制备方法,用于观察裂纹路径,并分析断裂后的显微组织变化。结果表明:通过浸镀焊锡,能够在不同断裂方式形成的裂纹轨迹上形成一条明显的"纯锡带",呈现出裂纹路径。同时该方法能够观察分析拉伸、冲击、断裂韧性及疲劳断裂等过程中产生的二次裂纹路径及断裂表层下的组织演变。     

生长在图形化蓝宝石衬底上的GaN薄膜光学性质研究

图形化蓝宝石衬底（PSS）技术作为提高LED发光效率的方法之一,一直备受关注。研究了PSS上生长的GaN薄膜的表面形貌、吸收光谱、红外光谱、拉曼散射（Raman）和太赫兹光谱等,并与常规蓝宝石衬底上的GaN外延薄膜进行对比。结果表明,PSS上生长的GaN外延薄膜的表面形貌、光提取效率（LEE）得到明显改善。此研究成果对进一步提高GaN基短波（蓝/紫光）发光二极管（LED）的发光效率具有一定的借鉴意义,为进一步拓展PSS器件的太赫兹响应提供了依据。     

用1/f噪声表征VDMOS器件的抗辐照性能

介绍了用于航空航天DC/DC转换器中的VDMOS器件和电离辐照前后低频1/f噪声的变化.研究了电离辐照情况下VDMOS器件的阈值电压漂移、跨导的退化对1/f噪声幅值、γ值的影响.结合实验,比较器件1/f噪声幅值和γ值在辐照前后的变化,对其抗辐照性能做表征研究.对VDMOS器件在辐照前后的变化做了分析,从γ值分形的角度简要说明辐照对器件产生的影响.     

InGaN/GaN多量子阱结构发光二极管发光机理转变的低频电流噪声表征

本文对InGaN/GaN多量子阱结构发光二极管开启后的电流噪声进行了测试, 结合低频电流噪声的特点和载流子之间的复合机理, 研究了低频电流噪声功率谱密度与发光二极管发光转变机理之间的关系. 结论表明, 当电流从0.1 mA到10 mA逐渐增大的过程中, InGaN/GaN发光二极管的电流噪声行为从产生-复合噪声逐渐接近于低频1/f噪声, 载流子的复合机理从非辐射复合过渡为电子与空穴之间载流子数的辐射复合, 并具有标准1/f噪声的趋势, 此时多量子阱中的电子和空穴之间的复合趋向于稳定. 本文的结论提供了一种表征InGaN/GaN多量子阱发光二极管发光机理转变的有效方法, 为进一步研究发光二极管中载流子的复合机理、优化和设计发光二极管、提高其发光量子效率提供理论依据.     

纤锌矿GaN外延层薄膜热膨胀行为的变温Raman散射研究

本文对纤锌矿结构GaN外延层薄膜的热膨胀行为进行了研究,结合热膨胀系数的物理意义与变温Raman散射时声子频移的变化规律,研究了热膨胀系数与变温Raman散射之间的关系.结果表明:通过测量Raman声子E_2(high),A_1(TO)和E_1(TO)频移与温度之间的线性关系,结合相应声子Gruneisen参数的涵义,可对纤锌矿结构GaN外延层薄膜在一定温度范围内的热膨胀系数进行测量.本文提供了一种表征纤锌矿结构GaN外延层薄膜热膨胀行为的有效方法,为进一步研究III族氮化物外延层薄膜在生长过程中热膨胀系数的匹配、降低外延层薄膜中的位错密度并提高发光二极管的发光效率提供了理论依据.     

SEM粉末样品的超声波制备方法研究

本试验利用扫描电子显微镜（SEM）、超声波清洗器等仪器研究了超声波法制备SEM粉末样品的方法,并解决了该方法存在的问题。试验结果表明：超声波法能够很好地分散粉末颗粒,但容易吸附水分,造成冷焊假象;修正超声波法是一种优良的SEM粉末样品制备方法,粉末分散均匀,没有堆积及冷焊假象,可用于研究粉末的形状、表面形貌及粉末的粒度分布。     

Study on the relationships between Raman shifts and temperature range for α-plane GaN using temperature-dependent Raman scattering

In this paper,Raman shifts of a-plane GaN layers grown on r-plane sapphire substrates by low-pressure metal-organic chemical vapor deposition(LPMOCVD) are investigated.We compare the crystal qualities and study the relationships between Raman shift and temperature for conventional a-plane GaN epilayer and insertion AlN/AlGaN superlattice layers for a-plane GaN epilayer using temperature-dependent Raman scattering in a temperature range from 83 K to 503 K.The temperature-dependences of GaN phonon modes(A1(TO),E2(high),and E1(TO)) and the linewidths of E2(high) phonon peak are studied.The results indicate that there exist two mechanisms between phonon peaks in the whole temperature range,and the relationship can be fitted to the pseudo-Voigt function.From analytic results we find a critical temperature existing in the relationship,which can characterize the anharmonic effects of a-plane GaN in different temperature ranges.In the range of higher temperature,the relationship exhibits an approximately linear behavior,which is consistent with the analyzed results theoretically.     

DC/DC辐照损伤与VDMOS器件1/f噪声相关性研究

通过对DC/DC转换器低频噪声测试技术以及在γ辐照前后电性能与1/f噪声特性变化的对比分析,发现使用低频噪声表征DC/DC转换器的可靠性是对传统电参数表征方法的一种有效补充.对DC/DC转换器辐照损伤与其内部VDMOS器件1/f噪声相关性进行了研究,讨论了引起DC/DC转换器辐照失效的原因.     

基于噪声奇异性的光耦器件爆裂噪声检测新法

为了准确客观地检测出爆裂噪声的存在,提出了基于噪声信号奇异性的光耦器件爆裂噪声检测方法.通过对光耦器件噪声样本的计算发现,含有大量爆裂噪声的样本,其平均H(o)lder指数接近于0,反映到局部奇异性指数分布直方图中,其最可几率所对应的h值也在0值附近.而不合爆裂噪声的样本平均H(o)lder指数则在-0.3附近.实验证实了奇异性检测方法可以明晰地区分良品组与次品组光耦器件.噪声奇异性参数可以作为爆裂噪声是否存在的客观依据.     

AlGaN/GaN MIS-HEMT using NbAlO dielectric layer grown by atomic layer deposition

We present an AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor high electron mobility transistor (MIS-HEMT) with an NbAlO high-k dielectric deposited by atomic layer deposition (ALD).Surface morphology of samples are observed by atomic force microscopy (AFM),indicating that the ALD NbAlO has an excellent-property surface.Moreover,the sharp transition from depletion to accumulation in capacitance-voltage (C-V)curse of MIS-HEMT demonstrates the high quality bulk and interface properties of NbAlO on AlGaN.The fabricated MIS-HEMT with a gate length of 0.5 μm exhibits a maximum drain current of 960 mA/mm,and the reverse gate leakage current is almost 3 orders of magnitude lower than that of reference HEMT.Based on the improved direct-current operation,the NbAlO can be considered to be a potential gate oxide comparable to other dielectric insulators.