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MOVPE生长m面GaN薄膜的表面吸附研究

左朝朝 , 左然 , 童玉珍 , 张国义

人工晶体学报

采用基于密度泛函理论的Materials Studio中的CASTEP模块,对金属有机物气相外延MOVPE生长m面GaN薄膜的表面反应前体的吸附过程进行研究.针对吸附粒子GaCH3和NH3在m面GaN表面不同的初始吸附位,优化计算了GaCH3和NH3在表面的吸附能、与近邻原子的距离、态密度、电荷密度分布、电子布居.计算结果表明,GaCH3在表面Ga brg2位优化之后的位置最稳定,吸附能最低,GaCH3中的Ga原子与表面邻近的N原子、Ga原子分别形成Ga-N、Ga-Ga共价键.NH3在表面N brg2位最稳定,吸附能最低,NH3中的N原子与表面邻近的Ga原子形成N-Ga共价键.通过对比在最佳吸附位的MMG中的Ga原子和NH3中的N原子与表面原子的电荷分布情况和布居数,证明上述吸附粒子与表面确实存在共价作用,形成共价键.

关键词: m面GaN , MOVPE , 表面吸附 , 密度泛函理论

MOVPE生长GaN薄膜的表面吸附和扩散研究

唐斌龙 , 张红 , 左然

人工晶体学报

利用量子化学计算方法,对MOVPE生长GaN薄膜的表面反应进行研究.特别针对反应前体GaCH3(简称MMG)在理想、H覆盖和NH2覆盖GaN(0001)面的吸附和扩散进行计算分析.通过建立3×3 超晶胞模型,优化计算了MMG在三种不同覆盖表面的稳定吸附位、吸附能和电子布居,搜寻了MMG在稳定吸附位之间的扩散能垒.计算结果表明:对于三种表面,MMG的稳定吸附位均为T4位和H3位,H3位比T4位略微稳定.MMG在NH2覆盖表面吸附能最大,在H覆盖表面吸附能最小,在理想表面吸附能居中.MMG中的Ga与不同的表面原子形成的化学键的键强的大小顺序为:Ga-N>Ga-Ga>Ga-H.相比于理想表面和H覆盖表面,MMG在NH2覆盖表面的扩散能垒最大,因此表面过量的NH2会抑制MMG的扩散.

关键词: GaN , MOVPE , 表面吸附 , 表面扩散

MOVPE生长的GaN基蓝色与绿色LED

陆大成 , 刘祥林 , 韩培德 , 王晓晖 , 汪度 , 袁海荣

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2001.01.001

报道用自行研制的LP-MOVPE设备,在蓝宝石(α-Al2O3)衬底上生长出以InGaN为有源区的蓝光和绿光InGaN/AlGaN双异质结结构以及InGaN/GaN量子阱结构的LED,其发射波长分别为430~450nm和520~540nm。

关键词: GaN , InGaN , AlGaN , 双异质结 , 量子阱 , 蓝光LED , 绿光LED , MOVPE

In-As-Sb-C-H五元系热力学分析与In(As,Sb) MOVPE工艺设计

李静波 , 张维敬 , 李长荣 , 杜振民

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.1998.03.014

本文模拟MOVPE工艺设定热力学条件, 建立了涉及5个相和54个气相物种的In-As-Sb-C-H五元系热力学系统. 采用先进的热力学计算方法, 对该系统进行了热力学分析. 计算结果与实验结果比较发现, 热力学计算能较好地预测系统相关系及半导体相成分.

关键词: 热力学分析 , MOVPE , In , As , Sb , C , H

Metallorganic Vapor Phase Epitaxy of(AlGa)InP on GaAs at Atmospheric Pressure

Hongwen REN Baibiao HUANG Shuqin YU Xian'gang XU Shiwen LIU Minhua JIANG Institute of Crystal Materials , Shandong University , Jinan , 250100 , China

材料科学技术(英)

High quality (AlGa)InP epilayers lattice matched on GaAs substrates were grown by atmospheric pressure metallorganic vapor phase epitaxy (AP-MOVPE).The relationship between surface morphologies and lattice mismatches was studied.The influence of Al incorporation to the photoluminescence and electronic properties of AlGaInP was measured.The applicability of growth at atmospheric pressure and the passivation of Zn in AlGaInP were discussed.

关键词: MOVPE , null , null , null , null

MOVPE生长CdTe/GaAs薄膜的表面形貌控制

王静宇 , 刘朝旺 , 杨玉林 , 宋炳文

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.1999.01.012

通过优化GaAs表面制备工艺、反应管清洁处理工艺、GaAs表面预处理工艺、生长条件及优选GaAs衬底方向等措施,在水平与常压MOVPE装置中,用二乙基锌(DEZn)、二甲基镉(DMCd)、二异丙基碲(DiPTe) 和元素汞,采用互扩散多层工艺(IMP),在GaAs衬底上生长出了MCT/CdTe/GaAs,比较了采用优化工艺前后薄膜的电子显微镜形貌相,表明采用优化工艺后薄膜的表面形貌有了明显改进.

关键词: MOVPE , CdTe薄膜 , 表面形貌

NH3分解率对GaN半导体MOVPE外延生长成分空间的影响

李长荣 , 卢琳 , 杜振民 , 张维敬

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2002.04.001

研究了以三甲基镓(TMGa)和氨(NH3)为气源物质,以氢气(H2)为载气进行GaN半导体的金属有机物气相外延(MOVPE)生长时,NH3分解率对于GaN半导体外延生长的成分空间的影响.热力学计算结果表明:随着NH3分解率的提高,用于生长GaN外延层的气+固两相区逐渐向高Ⅴ/Ⅲ比方向变小,解释了实际生长过程中Ⅴ/Ⅲ比要求很高的原因.预计高的Ⅴ/Ⅲ比及低的NH3分解率有助于GaN的MOVPE外延生长.

关键词: 热力学分析 , 氮化镓 , MOVPE

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