展望氮化镓器件的光辉未来

由于日本日亚化学公司S．Nakamura1997年演示的连续波二极管激光器的外推寿命达到了10000h，氨化镓（GaN）研究人员将会记住这一年。同年的材料研究协会（MRS）秋季会议（1997年12月1～5日在波士顿举行）也因此及时地给Nakamura的GaN发光二极管商业化成就授予了材料研究协会奖，并且很快把二极管激光器包括到“GaN二极管激光器的工业应用”辅导会议中。该辅导包括三个专家讲演的特邀论题，即印刷、光记录和显示业，由此地激起了GaN激光器对这些领域未来影响的设想。加州施乐帕罗·阿尔多研究中心的R．Bringans评述了印刷业和它转移到…     

Si衬底上横向外延GaN材料的微结构和光学性质的研究

用氢化物气相外延 (HVPE)方法在Si(III)衬底上成功横向外延生长出晶体质量较好的GaN薄膜材料。透射电子显微镜 (TEM )的研究结果表明 ,横向外延区域GaN的位错密度明显减小。由于SiO2 掩膜腐蚀角的不同 (分别为 90°和 6 6°) ,导致了横向外延GaN材料一些独特的微观形貌。微区拉曼光谱由数百条拉曼散射曲线组成 ,每一条曲线有三个振动模 ,分别对应Si振动模式 (5 2 0cm- 1) ,E2 模式 (5 6 6cm- 1)和E1(LO)模式(732cm- 1)。在垂直条纹方向 ,峰位和峰宽没有明显的变化 ,而峰强约 5 μm会发生周期性变化     

氮化镓低维纳米结构的制备与表征

主要是以氧化镓为原料,通过气相沉积法,制备出GaN纳米线和纳米带.通过X-射线衍射（XRD）,扫面电镜（SEM）和高分辨透射电镜（HRTEM）等测试手段对其形貌进行了表征和分析.研究了实验过程中工艺条件的改变对所制备GaN纳米结构形貌特征的影响.对两种GaN纳米材料的拉曼散射光谱进行了分析.     

缓冲层对氮化镓二维生长的影响

报道了在射频等离子体（RF-Plasma)辅助的分子束外延（MBE）技术中，使用白宝石（0001）衬底，采用低温缓冲层工艺外延氮化镓（GaN)。通过原子力显微镜（AFM）的表面形貌比较及X射线双晶衍射（XRD）ω扫描摇摆曲线的分析，讨论了低温缓冲层成核机理及缓冲层生长温度与形成准二维生长的关系，确立了缓冲层的三维成核，准二维生长的生长机理，并在此基础上实现了氮化镓外延层更好地二维生长，进一步提高了氮化镓外延层的晶体质量。     

RF-MBE生长的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管特性

用射频分子束外延技术研制出了室温迁移率为1035cm2/(V·s),二维电子气浓度为1.0×1013cm-2,77K迁移率为2653cm2/(V·s),二维电子气浓度为9.6×1012cm-2的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管材料.用此材料研制的器件(栅长为1μm,栅宽为80μm,源-漏间距为4μm)的室温非本征跨导为186mS/mm,最大漏极饱和电流密度为925mA/mm,特征频率为18.8GHz.     

氮化镓材料中的位错对材料物理性能的影响

氮化镓材料中的位错是制约GaN发光器件及电子器件的性能的一个关键因素。目前对于氮化镓材料中的位错的研究是一大热点。扼要综述了位错对于材料及器件的物理性能的影响：非辐射复合作用、造成器件的漏电流、缩短器件的寿命。并简要介绍了减少GaN外延层中的位错密度的几种方法。     

MOCVD技术

金属有机物化学气相淀积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, 简称 MOCVD)自 20 世纪 60 年代首次提出以来,经过 70 年代至 80 年代的发展,90 年代已经成为砷化镓、磷化铟等光电子材料外延片制备的核心生长技术,特别是制备氮化镓发光二极管和激光器外延片的主流方法。到目前为止,从生长的氮化镓外延片和器件的性能以及生产成本等主要指标来看还没有其它方法能与之相比。MOCVD技术     

高跨导常断GaN MODFET

成功地制作出常断ＧａＮ基ＭＯＤＦＥＴ（调制掺杂ＦＥＴ）。该器件的栅长和沟道长度分别为３和５μｍ，其非本征跨导高达１２０ｍＳ／ｍｍ，在正栅偏压为３Ｖ时其电流为３００ｍＡ／ｍｍ。该跨导值与先前报道的栅长分别为１和０．２３μｍ、跨导分别为４５和２４ｍＳ／ｍｍ的器件相比，是相当不错的。     

双轴应变下GaN有效质量的计算及其对迁移率的影响

通过计算双轴应变下氮化镓的电子能带结构,给出了GaN有效质量与应变的变化关系。在弛豫时间近似的条件下,这种关系决定了双轴应变AlGaN/GaN中二维电子气(2DEG)的迁移率的改变。在其他物理参量不变的情况下,这种二维电子气迁移率将随着张应变的增加而增加,并随着压应变的增加而减小。计算结果表明,张应变对2DEG迁移率的影响要比压应变大。此外,GaN有效质量的变化在低温时对迁移率的作用更明显。而在低温低浓度的条件下,迁移率却对有效质量的依赖很小。