汪薪生
,
郭峰
,
任泽龙
,
李国兴
,
张宝林
人工晶体学报
采用光辅助金属有机物化学气相沉积技术,在LaAlO3(100)单晶衬底上外延制备约500 nm厚YBCO/ND-Y2O3/YBCO薄膜.用X射线衍射技术分析薄膜的物相结构和外延特性,通过扫描电子显微镜观察薄膜的表面与截面形貌.主要研究了不同生长时间的Y2 O3纳米点对YBCO超导薄膜性能的影响.Y2 O3纳米点生长时间为2Os样品的临界电流密度达到2.4 MA/cm2(77 K,0T),与未生长Y2O3纳米点的YBCO薄膜相比,其临界电流密度提高20％.分析表明,薄膜中的Y2O3在YBCO薄膜内部起到了有效钉扎中心作用,提高了临界电流密度.
关键词:
YBCO
,
Y2O3纳米点
,
磁通钉扎
,
MOCVD
王侠
人工晶体学报
采用MOCVD制备了带有MN插入层AlGaN/GaN异质结构外延材料,对外延材料分别进行了原子力显微镜AFM、双晶XRD以及变温HALL测试.测试结果表明:具有AlN插入层的外延材料表面非常平整,10 μm × 10 μm范围样品的表面均方根粗糙度RMS仅为0.302 nm,AlGaN势垒层衍射峰更尖锐,材料结构特性良好,大大提高了AlGaN/GaN异质结的2DEG面密度和迁移率,280 K和300 K时沟道电子迁移率分别为4736 cm2/V·s和1785 cm2/V·s,比无MN插入层的传统结构得到的结果分别提高了45.7％和23.4％.
关键词:
MOCVD
,
AlN插入层
,
AlGaN/GaN异质结构
,
外延
,
迁移率
张东国
,
李忠辉
,
彭大青
,
董逊
,
李亮
,
倪金玉
人工晶体学报
利用低压MOCVD技术在蓝宝石衬底上生长了AlGaN/GaN二维电子气(2DEG)材料,在GaN生长中插入一层低温GaN,并研究了低温GaN插入层对二维电子气输运特性的影响.使用原子力显微镜(AFM)和非接触霍尔测试仪测量了材料的表面形貌和电学特性,发现低温GaN插入层可以改善材料表面平整度并使AlGaN/GaN 2DEG的电子迁移率有明显提高,GaN插入层温度为860℃的样品在室温下2DEG的电子迁移率达到2110 cm2/V·s.
关键词:
MOCVD
,
缓冲层
,
AlGaN/GaN
,
二维电子气
王宝良
,
左然
,
孟素慈
,
陈鹏
人工晶体学报
应用量子化学的密度泛函理论,对MOCVD生长GaN/AlN薄膜的反应路径进行理论计算和分析,特别是针对Ⅲ族TMX(X=Ga,Al)与V族NH3的反应路径与温度的关系进行研究.计算结果表明:当温度T≤473.15 K时,反应自由能△G＜0,TMX与NH3自发生成配位加合物TMX∶ NH3;当T≥573.15 K时,△G＞0,TMX∶ NH3将重新分解为TMX和NH3.在473.15 K≤T≤573.15 K区间,将存在△G=0,即加合反应达到平衡,反应为双向可逆.随着温度的升高,从加合物变为氨基物DMX∶ NH2的反应概率加大.TMX和MMX的直接热解反应均需要高温激活,而DMX变为MMX则较容易发生.当T＞873.15 K时,DMGa变为MMGa的热解反应将自发进行;当T＞1273.15 K时,DMAl变为MMAl的热解反应将自发进行.在自由基CH3参与下,TMX→DMX(X=Ga、Al)的能垒仅为TMX直接热解能垒的一半,约为30 ～ 40 kcal/mol;在自由基H参与下,TMGa和TMAl的热解反应能垒更低,约为16～ 20kcal/mol.因此,自由基H的产生将大大促进TMX的热解.
关键词:
AlN/GaN
,
MOCVD
,
密度泛函理论
,
化学反应路径
王浩
,
廖常俊
,
范广涵
,
刘颂豪
,
郑树文
,
李述体
,
郭志友
,
孙慧卿
,
陈贵楚
,
陈炼辉
,
吴文光
,
李华兵
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.04.018
在MOCVD质量控制生长模式下,通过分析Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料在衬底表面的反应过程,建立了一个实用的生长模型.此模型是基于分子动力学、化学反应热力学理论分析之上的.针对Turbo-Disc 反应体系,分析了Turbo-Disc 的传热以及质量传送模式后, 建立了Turbo-Disc的生长模型.在此模型中建立了输入反应室的参数(IPs)和边界层的生长参数的关系.在对组分匹配的GaInP/GaAs 三组分生长体系进行分析时,发现此模型是非常有效的,理论计算的结果与实验得到的结果非常吻合.应用此模型在实际生产中可以迅速地得到匹配的多组分外延层.
关键词:
MOCVD
,
Turbo-Disc
,
生长动力学
,
GaInP
张妮
,
常桥稳
,
余尧
,
叶青松
,
谌喜珠
,
刘伟平
,
陈加林
材料导报
HfO2薄膜是一种新兴的薄膜材料,在耐高温保护涂层、微电子、催化等领域有着非常重要的应用.HfO2薄膜优异的性能及广阔的应用前景已经引起人们极大的关注.介绍了MOCVD法制备HfO2薄膜前驱体的研究进展和现状,着重讨论了MOCVD工艺中各类前驱体的优缺点,概述了目前研究的热点和进一步研究的方向.最后得出结论:目前使用较多的β二酮类铪配合物自身存在许多不利于MOCVD工艺的缺点,因此混合配体的铪配合物成为进一步研究的焦点.
关键词:
HfO2
,
薄膜
,
前驱体
,
MOCVD
蔡芳芳
,
魏鸿源
,
范海波
,
杨安丽
,
张攀峰
,
刘祥林
人工晶体学报
本文研究了在金属有机化学气相沉积法(MOCVD)生长过程中,锌(Zn)源和氧(O)源载气流量的改变对ZnO纳米棒阵列的影响.通过改变源材料载气的流量,得到了直径从150 nm到20 nm范围、均一性明显改善的ZnO纳米棒.采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射图谱(XRD),拉曼光谱(Raman)和光致荧光光谱(PL)等测试手段对样品的形貌结构和光学特性进行了表征.SEM和XRD结果表明当Zn源和O源的载气流量均为1 SLM时,所得的纳米棒直径最均匀,排列整齐,垂直于衬底生长,且结晶度最好.PL谱显示纳米棒的紫外带边峰发生了蓝移,可能与表面效应的增加有关.
关键词:
氧化锌纳米棒
,
MOCVD
,
载气流量
,
形貌
左然
,
王宗琪
,
陈鹏
人工晶体学报
针对垂直转盘式MOCVD反应器进口温度对GaN生长的影响进行数值模拟研究,分别考虑预混合进口和分隔进口两种情况.通过对包含主要化学反应路径的气体输运过程的模拟,对比不同进口温度下衬底前沿的反应前体浓度及其对应的生长速率的变化,从而确定进口温度对化学反应路径及生长速率的影响关系.结果表明,两种进口情况下,随着进口温度的升高,生长速率均呈现先增大后减小的趋势.预混合时,进口温度约500 K时生长速率最大;分隔进口时,进口温度约800 K时生长速率最大.这主要是由于,生长速率取决于衬底上方边界层内含Ga粒子的浓度梯度.预混合时,衬底前沿的含Ga粒子主要为MMGa,其浓度随进口温度的变化趋势与生长速率的变化趋势一致.分隔进口时,衬底前沿的含Ga粒子MMGa和DMGaNH2浓度处于同一数量级.随进口温度的升高,前者略有增加,而后者明显增大.当预混合的进口温度超过500 K、分隔进口的进口温度超过800 K时,衬底前沿的MMGa和DMGaNH2的峰值或明显下降、或明显离开衬底,使得含Ga粒子的浓度梯度显著下降,造成生长速率下降.
关键词:
MOCVD
,
进口温度
,
GaN
,
数值模拟
王振华
,
杨安丽
,
刘祥林
,
魏鸿源
,
焦春美
,
朱勤生
,
杨少延
,
王占国
人工晶体学报
利用甲醇做氧源,采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)工艺在硅(111)衬底上生长了一系列的氧化锌薄膜,生长温度为400～600 ℃.薄膜的表面形貌及晶体质量分别利用场发射扫描电镜及X射线衍射仪进行了测量.研究表明:随着生长温度的降低,在X射线衍射图谱中氧化锌(101)峰取代了(002)峰成为了主峰.这可能是由于温度过低使得甲醇未完全分解,而甲醇分子抑制了氧化锌沿c轴极性过快的生长所致.室温光致发光光谱结果表明在较高生长温度下获得的样品具有良好的光学性质,发光强度随着温度的降低而降低.
关键词:
ZnO
,
甲醇
,
MOCVD
,
生长温度
曹盛
,
张建立
,
徐龙权
,
唐子涵
人工晶体学报
以低速旋转、加高喷头、垂直喷淋的MOCVD反应室为对象,运用三维数学输运模型分析与计算.在模拟过程中分析了压强的变化对高喷头反应室流场的影响,着重分析与讨论了操作压强变化与GaN薄膜的沉积一致性及平均生长速率的关系,其次探讨了实验值与模拟值对比结果,从而对薄膜的均匀性及平均生长速率进行一定的预测,最终得到以基准工艺参数为前提的最佳压强设定范围为6650～13300 Pa.模拟跟实验结果表明:减小压强有利于薄膜的均匀性,压强较大时,平均生长速率大,但压强较大时极易引起流场不稳.
关键词:
MOCVD
,
加高喷头
,
GaN生长
,
均匀性
,
数值模拟
