冯玉春
,
胡加辉
,
张建宝
,
王文欣
,
朱军山
,
杨建文
,
郭宝平
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.030
为了提高MOCVD外延硅基GaN材料的质量,在硅(111)衬底上以HT-AlN为缓冲层,在缓冲层上再生长变组份过渡层后外延生长GaN.过渡层为多层复合结构,分为高温变组分AlGaN、GaN、低温AlN、高温变组分AlGaN.在高温生长AlGaN和GaN层中插入一层低温生长AlN以缓解降温过程中应力对厚GaN层的影响,为了缓慢释放热应力、采用合适的慢降温工艺.当外延层的厚度小于1.7微米时GaN外延层无龟裂,而厚度不断增加时,GaN外延层产生龟裂.本文研究了AlN缓冲层生长温度、高温变组分AlGaN生长过程中生长时间的变化对所生长GaN材料的影响.采用三维视频显微镜、高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和室温光致荧光光谱(RT-PL)对样品进行了测试分析.测试结果表明所研制的硅基GaN表面光亮、平整,过渡层的引入有利于降低外延层中应力,提高GaN结晶质量.
关键词:
Si(111)
,
GaN
,
AlN
,
AlGaN
朱军山
,
胡加辉
,
徐岳生
,
刘彩池
,
冯玉春
,
郭宝平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.02.024
利用金属有机物化学金相沉积MOCVD在Si(111)衬底上, 以高温AlN和低温GaN为缓冲层生长的GaN薄膜, 得到GaN(0002)和(10-12)的双晶X射线衍射(DCXRD)半高宽(FWHM)分别为721和840 s.采用高分辨率 DCXRD, 扫描电子显微镜(SEM)分析.结果表明, 以1040 ℃生长的AlN缓冲层能防止Ga与Si反应形成无定形的Si-Ga结构, 是后续生长的"模板".低温的GaN缓冲层可有效减低外延层的缺陷.DCXRD测得的FWHM为0.21, GaN峰强达7 K.
关键词:
Si(111)
,
GaN
,
金属有机物化学气相沉积(MOCVD)
,
双晶X射线衍射(DCXRD)
刘峥
,
陈永富
,
周英智
,
张京迪
材料导报
利用水热法在Si(111)衬底上生长ZnO晶体及稀土掺杂ZnO晶体,并对比考察了它们的电学、光致发光性质.首先采用水热腐蚀法对Si(111)衬底进行预处理,再用水热法在预处理过的Si(111)衬底上制备ZnO晶体或稀土掺杂ZnO晶体,采用XRD、SEM研究了ZnO样品的相结构、表面形貌,结果表明在Si(111)衬底上ZnO样品是棒状的六方柱体,测试了样品的室温光致发光光谱(PL)和伏安特性曲线(I-V曲线),发现ZnO或稀土掺杂ZnO样品分别在466nm、510nm出现较强的发射峰,2个样品都具有类似二极管的整流特性.
关键词:
Si(111)
,
掺杂
,
氧化锌晶体
,
水热法
王应民
,
杜楠
,
蔡莉
,
李禾
,
程国安
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.11.017
使用薄膜分析系统研究在不同衬底温度下生长的硅基ZnO薄膜反射谱,了解衬底温度对薄膜的结晶状况影响.研究结果表明,随衬底温度的升高,晶粒之间融合长大,薄膜的折射率增大;在衬底温度450℃时生长的ZnO薄膜,薄膜的折射率最大为4.2,反射谱的吸收边更接近380nm,在520nm处有一个弱的吸收峰,与ZnO薄膜的PL谱测试结果一致.再升高衬底温度,晶粒会出现异常长大,晶粒排布将受到影响,导致薄膜折射率下降.
关键词:
Si(111)
,
ZnO薄膜
,
等离子增强化学气相沉积
,
反射光谱
刘越峰
,
郑海务
,
马兴平
,
王超
,
张华荣
,
顾玉宗
材料导报
采用化学溶液法在Si(111)衬底上制备了YMnO3薄膜.XRD结果表明,所制备的薄膜为六方纯相YMnO3,且具有部分择优取向生长.以Pt为顶电极,测试了YMnO3薄膜的电滞回线,结果表明,所制备的YMnO3薄膜具有良好的铁电性质.
关键词:
六方YMnO3
,
薄膜
,
Si(111)
,
择优生长
,
电滞回线
朱军山
,
赵丽伟
,
孙世龙
,
滕晓云
,
刘彩池
,
徐岳生
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2006.01.002
用不同温度的AlN缓冲层在Si(111)衬底上外延GaN薄膜.通过对薄膜表面扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)的分析,研究了缓冲层生长温度对外延层表面形貌的影响, 分析解释了表面形貌中凹坑的形成及缓冲层生长温度对凹坑的影响. 结果表明:缓冲层生长温度通过影响缓冲层初始成核密度和成核尺寸来影响外延层表面形貌.较低温度下的AlN缓冲层,在衬底表面形成的成核颗粒因温度太低,无法运动到相邻的颗粒而结合成大的成核颗粒,因此成核密度高,成核尺寸小;高温生长的AlN缓冲层,成核颗粒有足够的能量运动到相邻的成核颗粒,因此使成核颗粒的尺寸增大,成核密度低.这种初始成核密度和尺寸的不同,造成外延层形貌的差异,如表面形貌中凹坑的密度和大小就是受初始成核的直接影响. 通过实验和分析,提出了外延生长的物理模型.
关键词:
GaN
,
Si(111)
,
缓冲层
,
表面形貌
冯玉春
,
刘晓峰
,
王文欣
,
彭冬生
,
郭宝平
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.04.023
为了降低MOCVD外延硅基GaN膜层中的应力、减少硅基厚GaN层的微裂;在高温GaN层中插入低温AlN.低温AlN插入层可平衡HT-GaN生长和降温过程引起的张应力,降低厚膜外延层的微裂,已研制出厚度超过1.8微米无微裂GaN外延层.本文重点研究了低温AlN生长温度对HT-GaN材料的影响,给出了较佳的LT-AlN生长温度.采用扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM)和高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD),对样品进行了测试分析.试验和测试结果表明低温AlN的生长温度至关重要,生长温度过低影响GaN晶体质量,甚至不能形成晶体;生长温度过高同样会影响GaN结晶质量,同时降低插入层的应力平衡作用;实验结果表明最佳的LT-AlN插入层的生长温度为680℃左右.
关键词:
