溅射AlN技术对GaN基LED性能的影响

研究了在图形蓝宝石衬底(PSS)上利用磁控溅射制备AlN薄膜的相关技术,随后通过采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)在相关AlN薄膜上生了长GaN基LED.通过一系列对比实验,分析了AlN薄膜的制备条件对GaN外延层晶体质量的影响,研究了AlN薄膜溅射前N2预处理功率和溅射后热处理温度对GaN基LED性能的作用机制.实验结果表明:AlN薄膜厚度的增加,导致GaN缓冲层成核密度逐渐升高和GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;N2处理功率的提升会加剧衬底表面晶格损伤,在GaN外延膜引入更多的螺位错;AlN热处理温度的升高粗化了表面并提高了GaN成核密度,使得GaN外延膜螺位错密度降低刃位错密度升高;而这些GaN外延膜位错密度的变化又进一步影响到LED的光电特性.     

100mm直径硅衬底上MOCVD外延生长无裂纹GaN

为实现在100 mm直径硅衬底上金属有机物化学气相外延(MOCVD)生长无裂纹GaN,系统研究了预铺铝时间参数对AlN成核质量的影响、不同厚度条件下AlN层对GaN生长的影响以及Al组分渐变的AlGaN缓冲层对GaN裂纹抑制的效果。实验结果表明,适当的预铺铝时间可以显著提高AlN成核层晶体质量,合理的AlN层厚度有助于上层GaN的生长,AlN与GaN之间AlGaN缓冲层的引入可以有效抑制GaN裂纹的产生。最后,采用高分辨率X射线衍射(HRXRD)测试了MOCVD外延生长的无裂纹GaN材料,得到AlN(002)面、GaN(002)面和GaN(102)面的衍射峰半峰宽(FWHM)分别为1 382,550和746 arcsec。     

6H-SiC衬底上采用不同厚度AlN缓冲层对GaN外延层的影响

采用不同厚度AlN作为缓冲层在6H-SiC衬底上生长了GaN外延层,并利用X射线衍射,拉曼散射和透射电子显微镜等对GaN性质进行了研究。AlN缓冲层的应变状态对GaN的晶体质量和表面形貌有很大影响。较厚的AlN缓冲层会导致GaN表面出现裂纹,而太薄的AlN缓冲层会导致GaN层较高的位错密度,从而恶化器件性能。分析了GaN产生裂纹和高位错密度的机制,并采用较优厚度（100nm）的AlN缓冲层生长出高质量的GaN外延层。     

SiC衬底AlN缓冲层的应变对GaN外延层质量的影响

在3英寸(1英寸=2.54 cm)SiC衬底上采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法生长GaN外延材料。研究了AlN缓冲层的应变状态对GaN外延层应变状态和质量的影响。使用原子力显微镜和高分辨率X射线双晶衍射仪观察样品表面形貌,表征外延材料质量的变化,使用高分辨喇曼光谱仪观察外延材料应力的变化,提出了基于外延生长的应变变化模型。实验表明,GaN外延层的张应变随着AlN缓冲层应变状态的由压变张逐渐减小,随着GaN张应力的逐渐减小,GaN位错密度也大大减少,表面形貌也逐渐变好。     

Si衬底InGaN/GaN多量子阱LED外延材料的微结构

用透射电子显微镜(TEM)和X射线双晶衍射仪(DCXRD)对在Si(111)衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(MQW)LED外延材料的微结构进行了观察和分析.从TEM高分辨像观察到,在Si和AlN界面处未形成SixNy非晶层,在GaN/AlN界面附近的GaN上有堆垛层错存在,多量子阱的阱(InGaN)和垒(GaN)界面明锐、厚度均匀;TEM和DCXRD进一步分析表明MQW附近n型GaN的位错密度为10acm-2量级,其中多数为b=1/3〈112-0〉的刃位错.     

Si衬底InGaN/GaN多量子阱LED外延材料的微结构

用透射电子显微镜(TEM)和X射线双晶衍射仪(DCXRD)对在Si(111)衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(MQW)LED外延材料的微结构进行了观察和分析.从TEM高分辨像观察到,在Si和AlN界面处未形成SixNy非晶层,在GaN/AlN界面附近的GaN上有堆垛层错存在,多量子阱的阱(InGaN)和垒(GaN)界面明锐、厚度均匀;TEM和DCXRD进一步分析表明MQW附近n型GaN的位错密度为10acm-2量级,其中多数为b=1/3〈112-0〉的刃位错.     

预辅Al及AlN缓冲层厚度对GaN/Si(111)材料特性的影响

主要研究了采用高温AlN缓冲层外延生长GaN/Si(111)材料的工艺技术。利用高分辨X射线双晶衍射(HRXRD)分析研究了GaN/Si(111)样品外延层的应变状态和晶体质量,通过原子力显微镜(AFM)分析研究了不同厚度的高温AlN缓冲层对GaN外延层的表面形貌的影响。实验结果表明,AlN缓冲层生长前预通三甲基铝(TMAl)的时间、AlN缓冲层的厚度对GaN外延层的应变状态、外延层的晶体质量以及表面形貌都有显著影响。得到最优的预辅Al时间为10s,AlN缓冲层的厚度为40nm。在此条件下外延生长的GaN样品(厚度约为1μm)表面形貌较好,X射线衍射(XRD)双晶摇摆曲线半峰全宽(FWHM)(0002)面和(10-12)面分别为452″和722″。     

利用平片蓝宝石衬底制备高功率垂直结构LED

在平片蓝宝石衬底上,通过引入AlN缓冲层,优化成核层与粗糙层的生长条件,生长出了表面平整的GaN薄膜,晶体质量得到显著提升。通过引入AlN缓冲层,将X射线衍射(XRD)下样品(002)面的半高宽(FWHM)由232″降低至148″;通过减薄成核层厚度、提升粗糙层生长压力,将样品(102)面和(100)面的FWHM分别由243″和283″降低至169″和221″。研究了不同成核层和粗糙层的生长参数对GaN薄膜表面形貌的影响,随着(102)面和(100)面FWHM的降低,表面平整度亦得到改善,粗糙度由约3.8 nm下降到约1.6 nm。利用优化后的底层条件生长了高质量GaN薄膜,在3.5 A/mm^2电流密度下,与参考样品相比,制备出的LED样品的光输出功率由863 mW提升至942 mW,提升了约9%。     

成核层退火压力对形成高阻GaN的作用

采用了MOCVD生长技术来获得高阻GaN,发现GaN的方块电阻会随着成核层退火压力的降低而迅速升高.当成核层退火压力降到75torr时,形成了高阻GaN,方块电阻达到1011Ω/□以上.原子力显微镜结果显示高阻GaN的表面非常平整,表面粗糙度只有0.15nm.在位激光检测发现高阻样品的成核层经过退火后会形成密度较高的成核岛.样品的X射线分析结果表明,随着退火压力的改变,刃型位错相对于螺型位错会有较大变化.说明刃型位错是GaN电阻变化的主要原因.     

成核层退火压力对形成高阻GaN的作用

采用了MOCVD生长技术来获得高阻GaN,发现GaN的方块电阻会随着成核层退火压力的降低而迅速升高.当成核层退火压力降到75torr时,形成了高阻GaN,方块电阻达到1011Ω/□以上.原子力显微镜结果显示高阻GaN的表面非常平整,表面粗糙度只有0.15nm.在位激光检测发现高阻样品的成核层经过退火后会形成密度较高的成核岛.样品的X射线分析结果表明,随着退火压力的改变,刃型位错相对于螺型位错会有较大变化.说明刃型位错是GaN电阻变化的主要原因.     

基于Matlab对Spice二极管特性受温度影响的研究

为了对Spice程序下的二极管模型的伏安特性和等效电容受温度变化的影响进行研究,在此以软件Matlab的仿真环境为基础,Spice二极管物理模型D1N4002为研究对象,在仿真软件Matlab中编写程序代码,建立了二极管模型D1N4002的伏安特性和等效电容的函数模型,绘制出不同温度下二极管伏安特性和等效电容的曲线,并结合仿真曲线对由温度变化产生的影响进行分析,得出了温度对二板管模型在反向击穿和正向导通状态下的伏安特性及等效电容有明显的影响这一结论。该研究方法以一个新颖的视角,运用Matlab构造特性函数,以温度为变量,研究了Spice二极管模型的特性,同时也为其他更加复杂的半导体器件特性的研究打下了基础。     

屏蔽对电子设备EMC性能影响分析

针对电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)测试标准对电子设备机箱屏蔽效能的需求,首先从屏蔽机箱的反射损耗与吸收损耗等方面入手,分析了屏蔽机箱的屏蔽效能,描述了如何根据实际使用情况对屏蔽机箱的材料及其厚度进行选择。根据屏蔽机箱实际使用情况,分析了孔洞和缝隙对其屏蔽效能的影响。结合2个电子设备的EMC测试实例,分别描述了如何对屏蔽机箱上的孔洞和缝隙进行处理,从而提高设备的EMC性能。分析并讨论了如何在设计阶段采取措施,通过加强屏蔽,改善设备的EMC性能。     

基于CAS的单点登录系统应用研究

随着信息系统的迅速发展,各类信息化应用系统逐步建立,但是各应用系统之间自成体系,从而导致了每使用一个系统就要重新登录一次,给用户的使用和管理员的管理带来了很多不便.本文研究基于CAS的单点登录系统应用,很好地解决了使用和管理困难问题,介绍了基于CAS的单点登录系统应用设计研究,系统采用用户管理LDAP轻量级目录服务、CAS中央认证服务,设计了一个统一管理界面,通过Web服务传递用户参数,实现了多应用系统的整合.     

电工学网络课件开发的研究

随着网络技术在教育中应用的广泛与深入,电工学课程改革势在必行。为此探讨与研究了如何应用现代网络技术手段,来进行电工学网络课件建设,以提高学习效果和教学质量。     

提高超微粒乳剂分辨率的研究

对提高超微粒乳剂分辨率的问题进行了讨论,分析了影响分辨率的因素,提出了相应的解决办法.     

基于SOPC的EPON OLT端的研究

作为新一代的接入网技术,EPON将光纤通信应用于接入网领域,从而解决了长期以来困扰业界的接入网瓶颈问题.文章从SOPC的角度对EPON OLT端的控制芯片进行研究.结合ML310以及相应的软硬件开发工具,探讨高集成度的OLT控制器的实现问题.     

基于SIFT的图像建模算法研究

为解决飞行或航海模拟器中建模手段单一、真实感较差等问题,研究了基于SIFT的图像建模算法.该算法针对目前图像建模算法中存在的人工参入图像匹配负担较大问题,实现了基于尺度不变特征的图像自动匹配;针对重建物体视觉外观真实感较差问题,采用了图像融合算法首先对纹理图像进行处理,然后再进行纹理映射的方法.实验结果表明,算法具有较好的鲁棒性,生成的三维模型准确真实,较之以往算法具有建模简单、操作方便,真实感强的特点.     

信息化战场多传感平台应用探讨

多传感平台是实现未来信息化战场“网络中心战”概念的一组必要的装备系统．结合战争形态由机械化战争向信息化战争转变的趋势,分析了信息化战场多传感平台应用背景与要求,研究了其体系结构、信息融合方法和具体应用,为未来信息化战场多传感平台发展与使用提供依据。     

三向压电式动态车削测力仪的性能研究

基于压电式动态车削测力仪在测试过程中信号的动态监测与结果分析,采用有限元法对测力仪结构进行了热结构分析,得出其在切削热作用下温度场分布,同时采用模拟实验的方法对有限元分析结果进行了验证。从而得出测力仪在动态测试时,切削热对其性能的影响规律。两种方法均证明了切削热对压电车削测力仪的影响,为改进测力仪的结构提供了理论基础,对改善测力仪的性能起到了很好作用,可广泛用于传感器弹性元件优化设计工程。     

平视显示器的装机工程设计研究

介绍了平视显示器的装机工程设计过程中应遵循的一般设计准则,以保证平显安装定位后有较大的下视角和合理的总视场与瞬时视场位置关系.