李亮
,
张荣
,
谢自力
,
张禹
,
修向前
,
刘成祥
,
毕朝霞
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陈琳
,
刘斌
,
俞慧强
,
韩平
,
顾书林
,
施毅
,
郑有炓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.028
本文利用MOCVD方法在(0001)取向的蓝宝石衬底上实现了不同生工艺条件下的InxGa-xN薄膜的制备,并通过XRD、SEM、AFM等测量分析方法系统研究了生长工艺参数对InxGa1-xN薄膜的组分和性质的影响.InxGa1-xN薄膜的制备包括蓝宝石衬底表面上GaN缓冲层的生长以及缓冲层上InxGa1-xN薄膜的沉积两个过程.通过对所制备InxGa1-xN薄膜的XRD、SEM、AFM分析发现,调节生长温度和TMGa的流量可以有效控制InxGa1-xN薄膜中In的组分,并且随着生长温度的升高,InxGa1-xN薄膜的表面缺陷减少.
关键词:
MOCVD
,
InxGa1-xN
,
薄膜
,
缓冲层
谢自力
,
张荣
,
修向前
,
毕朝霞
,
刘斌
,
濮林
,
陈敦军
,
韩平
,
顾书林
,
江若琏
,
朱顺明
,
赵红
,
施毅
,
郑有炓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.014
利用低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)系统,在(0001)蓝宝石衬底上采用预淀积In纳米点技术低温合成制备了立方相的InN薄膜.首先以TMIn作源在蓝宝石衬底表面预淀积了一层金属In纳米点,然后在一定条件下合成生长InN薄膜.X射线衍射谱(XRD)和X射线光电子发射谱(XPS)显示适当的预淀积In不仅能够促进InN的生长,同时还能够抑制金属In在InN薄膜中的聚集.原子力显微镜(AFM)观察表明,金属In纳米点不仅增强了成核密度,而且促进了InN岛的兼并.自由能计算表明预淀积的In优先和NH3分解得到的NH与N基反应生成InN.我们认为这种优先生成的InN为接下来InN的生长提供了成核位,从而促进了InN的生长.
关键词:
InN
,
预淀积In纳米点
,
MOCVD
于治国
,
刘荣海
,
周建军
,
赵红
,
华雪梅
,
刘斌
,
谢自力
,
修向前
,
宋雪云
,
陈鹏
,
韩平
,
张荣
,
郑有炓
功能材料
研究了在草酸、磷酸不同电压条件下,阳极氧化铝(AAO)的孔结构特点.在较高电压下(60～120V),孔发生倾斜,并随电压的增大而加剧.通过建立与阻挡层/金属界面的应力有关的流模型对这一现象进行解释,并发现孔倾斜是AAO从无序到有序的一个自组织的现象.
关键词:
阳极多孔氧化铝
,
斜孔
,
应力
,
流模型
李弋
,
刘斌
,
谢自力
,
张荣
,
修向前
,
江若琏
,
韩平
,
顾书林
,
施毅
,
郑有炓
功能材料
应用高分辨X射线衍射技术研究了MOCVD在宝石衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱结构.测量(105)非对称面的倒易空间图获得量子阱结构的应变状态.由(002)面三轴衍射0级卫星峰峰位结合应变状况计算获得InGaN层中In含量,从(002)面的ω/2θ衍射谱以及小角反射谱获得多量子阱的一个周期的厚度,GaN层和InGaN层的厚度比.最后通过X射线动力学拟合的方法从(002)面的ω/2θ三轴衍射谱获得In的精确含量是25.5%,InGaN势阱层的精确厚度是1.67nm,GaN阻挡层的精确厚度是22.80nm.
关键词:
InGaN/GaN
,
多量子阱
,
In组分
,
X射线衍射
谢自力
,
张荣
,
江若琏
,
刘斌
,
龚海梅
,
赵红
,
修向前
,
韩平
,
施毅
,
郑有炓
功能材料
用MOCVD 技术在(0001)蓝宝石衬底上成功研制了2寸衬底上无裂纹的AlN/Al0.3Ga0.7N超晶格材料.研究了AlxGa1-xN/AlN超晶格材料特性. 结果表明,缓冲层材料和结构对AlN/Al0.3Ga0.7N超晶格的表面型貌和界面特性有很大的影响.AFM研究表明利用GaN做支撑层生长的AlN/Al0.3Ga0.7N超晶格材料是一种准二维生长模式.XRD和SEM研究表明研制的材料表面平整、界面清晰、并且材料具有完整的周期重复性.利用紫外-可见光谱仪反射谱研究表明研制的30对AlN/Al0.3Ga0.7N超晶格材料在中心波长为313nm的紫外波段具有93.5%的反射率.
关键词:
MOCVD
,
超晶格
,
AlxGa1-xN/AlN
颜怀跃
,
修向前
,
华雪梅
,
刘战辉
,
周安
,
张荣
,
谢自力
,
韩平
,
施毅
,
郑有炓
功能材料
在Si(111)衬底上,以MOCVD方法高温外延生长的AIN为缓冲层,使用氮化物气相外延(HVPE)方法外延生长了15Km的c面GaN厚膜.并利用X射线衍射(XRD)、光致发光谱(PL)、拉曼光谱(Raman)等技术研究了GaN厚膜的结构和光学性质.分析结果表明,GaN厚膜具有六方纤锌矿结构,外延层中存在的张应力较小,为0.17GPa,在363.7nm处具有很强的GaN带边发光峰,没有黄带出现.AIN缓冲层有效地阻止了Si衬底和反应气体发生非生长的附加反应,并减小了GaN厚膜自身残余应力,有利于Si(111)衬底上HVPE GaN厚膜的生长.
关键词:
氢化物气相外延
,
HVPE
,
Si
,
GaN
谢自力
,
韩平
,
张荣
,
曹亮
,
刘斌
,
修向前
,
华雪梅
,
赵红
,
郑有蚪
材料科学与工程学报
本文报道了在GaN/蓝宝石作衬底生长Ge薄膜材料的外延生长及其特性研究。研究了不同外延生长条件。结果表明,使用低压化学气相外延技术在GaN/蓝宝石衬底复合衬底上可以生长Ge薄膜。高分辨X射线衍射谱研究得到了峰位分别位于2θ=27.3°、2θ=45.3°和2θ=52.9°的Ge峰.原子力显微镜研究表明得到的Ge薄膜的表面粗糙度为43.4nm。扫描电子显微镜研究表明生长的Ge/GaN/蓝宝石具有清晰的层界,表面Ge晶粒致密并且分布均匀。Raman谱表明所生长的Ge的TO声子峰位于299.6cm-1,这表明了生长的Ge薄膜具有良好的质量。
关键词:
Ge
,
GaN
,
衬底
,
低压化学气相沉积
陶志阔
,
张荣
,
陈琳
,
修向前
,
谢自力
,
郑有炓
功能材料
应用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）方法,在c轴取向的GaN上生长出Fe颗粒薄膜以及Fe3N薄膜。应用XRD、AFM、XPS以及SQUID等技术对薄膜的结构、表面形貌以及磁学性能等性质进行了分析,结果表明六方结构的GaN上生长的Fe为立方结构,且以Fe（110）//GaN（0002）晶面以及Fe[001]//GaN[11■0]轴的方式存在,而生长的Fe3N为六方结构,且以Fe3N（0002）//GaN（0002）晶面以及Fe3N[11■0]//GaN[1ī00]轴的方式存在。同时,磁学分析表明,平行于薄膜方向为易磁化方向,垂直于薄膜方向为难磁化方向。
关键词:
自旋注入
,
金属有机物化学气相沉积
,
铁磁薄膜
刘战辉
,
张李骊
,
李庆芳
,
修向前
,
张荣
,
谢自力
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.23.012
利用氢化物气相外延技术在c 面蓝宝石上生长得到纤锌矿结构 GaN 膜.采用高分辨 X 射线衍射、拉曼光谱和光致发光谱对GaN 外延膜进行了结构表征和光学性质研究,重点探讨了光致发光谱的温度变化特性.样品(002)面和(102)面摇摆曲线半高宽分别为322和375 arcsec,表明生长的 GaN 膜具有较好的晶体质量.高分辨 X射线衍射、拉曼光谱和光致发光谱测试表明,外延膜中存在0．26 GPa 的面内压应力.变温光致发光谱研究发现 GaN 外延膜中 A 自由激子发射峰和施主束缚激子发射峰随温度变化服从能带收缩理论.但由于 A 自由激子单声子伴峰可能是一种与自由激子动能变化相关的自由激子-声子相互作用的复合机制,导致其峰位呈现先蓝移后红移变化,以及其积分强度出现先增加后降低的现象.
关键词:
氮化镓
,
氢化物气相外延
,
高分辨X射线衍射
,
拉曼光谱
,
变温光致发光谱
