In_（0．6）Ga_（0．4）As／InP应变量子阱的光致发光

本文研究了不同阱宽的Ｉｎ０．６Ｇａ０．４Ａｓ／ＩｎＰ应变量子阱的光致发光，通过量子尺寸效应和压缩应变引起的峰值能量位移判断了不同谱峰的跃迁．在一定的温度范围内，相应量子阱的发光强度随着温度的升高而增加，当温度高出此范围，其光强随温度的升高而减小，此温区不仅与阱宽有关。且随激发光强而变化．我们用量子阱的限制效应和激子的转换机理，初步探讨了此温度范围的形成和消失．     

ECR-PEMOCVD生长GaN RHEED图像研究

通过在自制的电子回旋共振等离子体增强金属有机物化学气相沉积 (ECR -PEMOCVD)系统上装配反射高能电子衍射仪 (RHEED) ,对外延GaN生长过程进行原位监测。通过分析研究RHEED图像确定衬底清洗、氮化、缓冲层生长、外延层生长的合适条件     

氮化工艺对GaN缓冲层生长的影响

以氮等离子体为氮源,以三乙基镓（TEG）为镓源,在蓝宝石（Al2O3）衬底上生长GaN缓冲层。主要考察了氮化温度和氮气流量对缓冲层生长的影响。实验中采用了氢氮混合等离子体清洗的方法,提高了清洗的质量。用X射线衍射来表征晶体的结构,用原子力显微镜来表征表面形貌。通过对高能电子衍射仪获得的缓冲层与氮化层的衍射图样进行比较,对GaN的氮化实验参数进行了优化。     

ECR-PECVD方法低温制备多晶硅薄膜

采用ECR-PECVD低温沉积方法,以质量分数为5%的SiH4(配Ar气,SiH4:Ar=1:19)和H2为反应气体,在普通玻璃和单晶硅片衬底上直接沉积多晶硅薄膜,以期寻找到适合大规模工业化生产的方法.当衬底温度为500℃时,即能沉积高质量的多晶硅薄膜.沉积前,H2等离子体的清洗时间和流量对多晶薄膜的质量有较大的影响.通过与其他反应气体相比较,我们制备的多晶硅薄膜不含杂质.     

GaN在Si(001)上的ECR等离子体增强MOCVD直接生长研究

研究了用电子回旋共振(ECR)等离子体增强金属有机物化学气相沉积(PEMOCVD)技术在Si(001)衬底上,低温(620～720℃)下GaN薄膜的直接外延生长及晶相结构.高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)结果表明:在Si(001)衬底上外延出了高度c轴取向纤锌矿结构的GaN膜,但在GaN/Si(001)界面处自然形成了一层非晶层,其两个表面平坦而陡峭,厚度均匀(≈2nm).分析认为,在初始成核阶段N与Si之间反应所产生的这层SixNy非晶层使GaN的β相没有形成.XRD和原子力显微镜(AFM)结果表明,衬底表面的原位氢等离子体清洗,GaN初始成核及后续生长条件对GaN膜的晶体质量非常重要.     

基于ECR-PEMOCVD生长的稀磁半导体(Ga,Mn)N的特性

利用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)技术,在蓝宝石(α-Al2O3)衬底上生长出Mn含量约为3%的(Ga,Mn)稀磁半导体薄膜.利用反射高能衍射(RHEED)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)表征(Ga,Mn)N薄膜的表面形貌和结构特征.(Ga,Mn)N薄膜具有良好的(0002)择优取向和纤锌矿结构,表面形貌是由许多亚微米量级的晶粒按一致的取向规则堆砌而成.光致发光(PL)测量发现3.27eV附近出现施主-受主对(DAP)发光峰.超导量子干涉仪(SQUID)测量表明薄膜在室温下具有铁磁性,没有发现超顺磁性和自旋玻璃态,居里温度可达400K.     

GaN基材料及其在短波光电器件领域的应用

GaN具有禁带宽度大，热导纺高，电子饱和漂移速度大，临界击穿电压高和介电常数小等特点，在高亮度发光二极管，短波长激光二极管，高性能紫外探测器和高温、高频、大功率半导体器件等领域有着广泛的应用前景，本文介绍了GaN基半导体材料的各种特性，材料生长以及在光电器件领域的应用，并对存在的问题和今后的发展趋势提出了自己的看法。     

氮钝化SiC MOS界面特性的Gray-Brown法研究

降低SiO2/SiC界面态密度,尤其是SiC导带附近的界面态密度,是SiC MOS器件研究中的关键技术问题。采用氮等离子体钝化处理SiO2/SiC界面,制作成MOS电容后通过I-V和低温C-V测试进行氧化膜击穿特性及界面特性评价。氧化膜击穿电场为9.92MV/cm,SiO2与SiC之间的势垒高度为2.69eV。使用Gray-Brown法结合Hi-Lo法分析C-V曲线,获得了距导带底EC0.05～0.6eV范围内的界面态分布,其中距EC0.2eV处的界面态密度降低至1.33×1012cm-2eV-1。实验结果表明,氮等离子体处理能有效降低4H-SiC导带附近的界面态密度,改善界面特性。     

外延GaN基薄膜表面应变演变RHEED分析

介绍了反射式高能电子衍射仪(RHEED)衍射原理以及半导体薄膜表面原子间距与其衍射图像间距成反比例关系。分析了采用ECR-PEMOCVD生长技术,在α-Al2O3衬底上低温外延GaN基薄膜(氮化层、缓冲层、外延层)工艺过程。通过对RHEED图像分析软件获取不同工艺过程中的外延薄膜衍射条纹间距的数据分析、计算、比较,得到薄膜表面衍射图像间距的大小,依据RHEED衍射图像与原子面间距之间的对应关系,分析薄膜表面的应变状态演变情况。分析计算结果表明生长20min氮化层、20min缓冲层的表面原子层处于压应变状态,而生长180min的AlN外延层,表面则处于完全弛豫状态。     

SiC MOS界面氮等离子体改性及电学特性评价

降低SiO2/SiC界面态密度是SiCMOS器件研究中的关键技术问题。采用氮等离子体处理SiO2/SiC界面,制作MOS电容后通过I-V、C-V测试进行氧化膜可靠性及界面特性评价,获得的氧化膜击穿场强约为9.96MV/cm,SiO2/SiC势垒高度2.70eV,同时在费米能级附近SiO2/SiC的界面态密度低减至2.27×1012cm-2eV。实验结果表明,氮等离子体处理SiO2/SiC界面后能有效降低界面态密度,改善MOS界面特性。