MOCVD在位监测技术及其在VCSEL研制中的应用

使用MOCVD技术生长了 980nmVCSEL ,在GaAs/AlGaAsDBR对的生长过程中通过相干反射率测量方法实现了在位监测和实时校正生长。白光反射谱测量结果表明通过上述手段准确控制了外延层的光学厚度。外延生长结束后 ,制备了 980nmVCSEL ,器件在室温下连续工作 ,输出功率为 7.1mW ,激射波长为 974nm ,斜率效率为 0 .4 6 2mW/mA。     

GaN生长速率的研究

采用在位监控方法研究了MOCVD系统中GaN材料的外延生长速率与NH3流量、TMGa流量、Ⅴ/Ⅲ比等生长参数的关系.GaN生长速率随NH3流量的提高先增加后减小,而随TMGa流量的增加线性的增加.在不同NH3流量的情况下,GaN生长速率随TMGa流量增加的速率不同.GaN的生长速率与Ⅴ/Ⅲ比没有直接的关系,而与NH3,TMGa等条件有关.实验结果表明,MOCVD系统中存在着较强的预反应.预反应的程度与TMGa的流量成正比.     

大应变InGaAs/GaAs/AlGaAs微带超晶格中波红外QWIP的MOCVD生长

基于中波红外(峰值响应波长4.5μm)量子阱红外探测器QWIP进行了大应变In0.34Ga0.66As/GaAs/Al0.35Ga0.65As微带超晶格结构的MOCVD外延生长研究。通过对生长温度、生长速率、Ⅴ/Ⅲ比以及界面生长中断时间等生长参数的系统优化,获得了高质量的外延材料。     

MOCVD系统中AlN生长速率的研究

文章研究了MOCVD系统中影响AlN生长速率的机制。我们通过在位监控曲线控制生长过程,改变了不同的生长条件,得到了AlN生长速率与生长温度、反应室压力、NH3 流量、TMAl流量等生长参数的关系。实验发现,AlN生长速率与生长温度、反应室压力、NH3 流量等参数之间表现出反常的依赖关系。我们认为,MOCVD系统中存在Al原子的寄生反应,导致了反常现象的发生。AlN生长速率与TMAl流量的关系进一步证明了这一点。实验结果表明,较低的生长温度、较小的反应室压力能够有效地提高AlN生长速率,同时也将有利于提高Al2GaN材料中的Al组分。     

GaN生长速率的研究

采用在位监控方法研究了MOCVD系统中GaN材料的外延生长速率与NH3流量、TMGa流量、Ⅴ/Ⅲ比等生长参数的关系．GaN生长速率随NH3流量的提高先增加后减小,而随TMGa流量的增加线性的增加．在不同NH3流量的情况下,GaN生长速率随TMGa流量增加的速率不同．GaN的生长速率与Ⅴ/Ⅲ比没有直接的关系,而与NH3,TMGa等条件有关．实验结果表明,MOCVD系统中存在着较强的预反应．预反应的程度与TMGa的流量成正比．     

在蓝光LED和激光器外延片上消除弯曲

德国LayTec公司和费迪南-布劳恩研究所提出了一项新型在线检测技术,通过减少晶片的弯曲来优化蓝光LED和激光二极管的外延生长. LayTec公司的新型在位传感器能够提供在位应力、温度和反射率的同时检测,这有利于蓝光LED和激光器的生产与发展.     

在大气压力下低温生长MOCVD GaAs外延层

<正> 在大气压力和500℃低温下,生长了优质MOCVD外延层。在600℃以下,生长速率受AsH_3热分解减少的限制。测量了Se高掺杂GaAs层的霍尔迁移率,其数值随着生长温度的降低而减少。一些新颖的半导体器件结构如热电子器件要求很陡峭的界面及很薄的外延层。     

利用垂直热壁CVD法快速生长高质量的4H-SiC同质外延膜

利用新改进的垂直低压热壁CVD 设备,应用TCS 和C2H4 分别作为Si 源和C 源,在偏8°晶向的4H-SiC 衬底上生长出了高质量的外延膜。当生长温度在1500℃到1530℃之间时,生长速率达到了25-30μm/h。50μm 厚的外延膜（生长2 小时）的结晶质量和表面粗糙度和薄的外延膜（生长30 分钟）相比均没有发生恶化。外延膜的背景掺杂浓度下降到了2.13×1015cm-3。另外,本文还研究了C/Si 对生长速率和外延膜结晶质量的影响。     

MOCVD与MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料的红外探测器特性比较*

用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)生长GaAs/AlGaAs量子阱材料,并制成红外探测器.测量了材料的光致发光光谱和探测器的光电流响应光谱及其它光电特性,峰值波长7.9μm,响应率达到6×103V/W,与分子束外延法(MBE)生长的材料和相关器件进行了比较,MOCVD法可满足量子阱材料和器件的要求.     

用激光探针研究CW CO_2激光对离子注入硅的退火机理

本文用激光探针测量了砷离子注入硅在 CW CO_2激光退火过程中的实时分辨反射率。从反射率随时间的变化曲线,计算出不同退火温度下的固相外延速率。提出了用 He-Ne、He—cd 双光束探针法可在更宽的温度范围内具有更高的分辨率。     

MOCVD－Hg_（1－x）Cd_xTe／CdTe／GaAs外延材料红外吸收光谱研究

从理论上完成对ＭＯＣＶＤ工艺生长的ＨｇＣｄＴｅ／ＣｄＴｅ／ＧａＡｓ材料的透过率、吸收边和相干行为的计算．结果表明光的干涉条纹与外延层ＨｇＣｄＴｅ和缓冲层ＣｄＴｅ的总厚度相关，其透过率不能直接反映材料的内在质量．计算结果还表明，外延材料组份的均匀性对红外光谱的吸收边有很大的影响．运用理论计算对实验中测得的光谱曲线进行了分析，发现ＭＯＣＶＤ工艺存在着一种部分过饱和态的生长机制，并发现负禁带ＨｇＴｅ薄膜也具有一定的透光特性．     

基于红外双光路的薄膜在线测厚系统的研究

红外测厚是薄膜在线测厚的主要方法之一,为了解决传统的红外测厚方法中尚存在的易受光源稳定性的影响、不适用于高速薄膜生产线等缺点,采用双光路参比测量的方法设计了一种双光路红外测厚系统,系统将光源的光分成测量路和参考路两路,并使用单个CCD同时收集两路光作为光强传感器。描述了系统的成像原理,讨论了系统对朗伯定律的适用性,最后通过对聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜的标定实验论证了系统的精度。结果表明,该方法精度高、鲁棒性好,且能够有效避免光源不稳定带来的影响。     

光纤光栅传感器阵列在空间温度场测量中的应用

提出了一种基于光纤光栅(FBG)的温度传感测量系统,其可应用于空间温度场的分析与研究。该系统主要由FBG阵列、光纤解调仪和上位机组成,可以在复杂的环境下进行实时多点测温,实现对环境中的温度场进行监控与温度记录。经实验验证,该测量系统准确的实现了对空间中各点温度的实时测量。该系统具有空间分辨率高,响应速度快,抗电磁辐射等特点,为空间温度场研究及特殊工况下的温度场监测提供了有力手段。     

影响实用化实时测温系统测温精度的几个因素

基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统,从待测目标表面的红外辐射特性、待测表面周围的其它辐射体、大气的透射特性以及测温系统本身这四个方面出发,对影响该系统测温精度的因素进行了详尽分析,并提出了提高测温精度的相应措施．实验结果表明,在测温范围673～1473K内,温度测量的不确定度在0．3％以内,符合设计要求。     

基于Mie 散射理论水雾介质红外辐射衰减的校正研究

水雾环境对红外辐射有着较强的衰减作用。在工业生产中水雾环境十分常见, 连铸二冷区铸坯的冷却装置采 用的就是人工水雾系统, 而准确掌握连铸二冷区铸坯表面温度对提高产品质量的稳定性具有重要意义。针对二冷区 大量水雾对连铸坯表面非接触式测温存在干扰的问题, 提出了一种基于 Mie 散射理论的校正方法。首先根据现场使 用的气水喷嘴进行模拟实验, 分析现场水雾的水流分布, 建立水雾状态模型; 然后分析水雾状态模型下红外辐射的衰 减特性, 通过模拟试验计算得到相应的消光系数, 并利用朗伯比尔定律得到红外辐射衰减的校正因子, 将校正因子添 加至非接触式红外测温系统中进行实时温度值的校正。研究表明, 通过校正因子的导入能够有效地提高非接触式红 外测温系统的精度。     

红外热像仪高精度测温标定技术

红外热像仪能够监测目标温度从而起到事故预警与位置确认、大规模人体表面温度筛查等作用。由于环境温度变化与红外辐射吸收产生的温度漂移现象,目前大部分测温红外热像仪需要采用黑体进行实时校正,但是基于黑体的红外热像仪架设场景固定,便携性差。针对以上问题提出了一种无黑体式红外热像仪测温标定和温度补偿技术,通过对红外测温原理进行推导,采用多黑体标定获得目标温度与辐射量的先验关系,针对探测器内部结构引起温度漂移,由牛顿冷却定律进行非线性建模实现实时温度补偿。通过实验验证,所提出的测温标定技术可将测温平均相对误差长时稳定保持在0.9%以内,相比于标定前平均相对误差有效降低64%,从而实现小型化红外热像仪便携、实时、稳定高精度测温。     

红外热像仪参数测量装置的仪器常数模型研究

在红外热像仪的参数测量过程中,由于辐射温差在传输过程中受到测量系统各单元的光学反射率以及大气传输等的影响,热像仪实际接收到的辐射温差并非目标的原始温差.通过对辐射能量传输的分析,提出了双黑体参数测量装置"仪器常数"的概念并对其进行了建模仿真,此模型可以在测量中减小由辐射温差传递带来的误差,从而提高了双黑体参数测量装置的测量准确度.     

双波段比色精确测温技术

非接触红外辐射测温具有响应速度快、准确、便捷等优势。为实现中低温(50~400℃)物体温度的精确测量,根据双波段比色测温原理,搭建了双波段比色测温试验系统。首先对试验系统所用的试验器件进行精确标定,得到拟合曲线,用多种插值算法对曲线进行校正。然后,用设定温度的面源黑体作为试验目标来进行试验温度数据采集。实验结果表明:搭建的双波段试验系统不需要知道目标发射率,也能较为精确地得到中低温物体的真实温度。当系统标定置信度为0.95 时,物体的标准偏差在3℃以内。验证了搭建测温系统的正确性,实验装置的搭建对中低温物体真实温度的精确测量具有重要的研究意义。     

热镀锌带钢湿膜厚度在线测量系统的研究

钝化膜厚度的在线测量可为热镀锌带钢生产过程中的涂膜厚度控制提供客观指导.介绍了热镀锌带钢钝化膜厚度在线测量的重要意义,描述了近红外测厚仪的工作原理,并重点研究了一种由近红外测厚仪、接口单元和PC机组成的热镀锌带钢钝化膜湿膜厚度在线测量系统,包括该系统各组成部分的功能和应用效果.