指数掺杂透射式GaAs光电阴极表面光电压谱研究

通过求解一维稳态少数载流子扩散方程,推导了指数掺杂和均匀掺杂的透射式GaAs光电阴极表面光电压谱理论方程。利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)外延生长了发射层厚度相同、掺杂结构不同的两款透射式阴极材料。通过表面光电压谱实验测试和理论拟合发现指数掺杂结构在发射层厚度和后界面复合速率相同的情况下能够有效提高阴极电子扩散长度,这主要由于内建电场能够促使光生电子通过扩散和电场漂移两种方式向表面运动,从而最终提升阴极的发射效率和表面光电压谱。利用能带计算公式和电子散射理论对这两种不同结构材料的表面光电压谱进行了详细分析。     

TiO_2薄膜制备及其表面光电压谱研究

本文报道了采用PECVD技术淀积TiO_2薄膜,深入地研究了反应条件对薄膜生长的影响,并对薄膜进行了光电子能谱和表面光电压谱测试,结果表明,Ti/O原子比接近2,钛原子氧化态为4,高温氢气退火处理的样品,存在三价态钛Ti~(3+).TiO_2薄膜淀积在硅衬底上,在合适条件下,表面光电压信号增强约二个数量级,主要是形成异质结和消反射作用的结果.     

SnO_2薄膜的红外光谱和表面光电压谱的研究

本文采用PECVD方法制备了SnO_2薄膜,对薄膜进行了红外光谱和表面光电压谱测量发现,薄膜表面化学吸附O_2~(2-)和O~-离子基团,成为反应活性中心、电子转移的桥梁,推测了SnO_2表面与乙醇气体敏感反应历程.SnO_(?)薄膜淀积在n-Si上,使其表面光电压信号增强二个数量级以上,我们认为是SnO_2/n-Si异质结作用和消反射作用的结果.     

表面光电压谱仪的软件设计

表面光电压法是表征半导体材料特性的一种重要方法.中介绍了表面光电压谱测试系统的硬件结构,给出了利用VC++6.0进行编程来设计表面光电压谱测试系统软件,从而实现表面光电压语信号的采集与显示的具体方法.最后给出了用该仪器对GaAs材料的表面光电压谱进行测试和分析的结果.     

掺铁TiO2的X-射线衍射和表面光电压谱研究

以溶胶一凝胶法制备了不同掺铁比例的TiO2膜光催化剂，分别以X-射线衍射和场诱导表面光电压谱进行表征。结果表明，在掺铁量小于0．007(Fe／Ti摩尔比)范围内，随着掺铁比的逐渐提高，催化剂粒径逐渐增大，催化剂的带隙宽度加大，光电压响应阈值蓝移，预示着实际应用中催化剂的催化活性的提高。但随着催化剂掺铁比例的进一步提高，Fe2O3，相的出现将导致光催化剂在长波处出现光伏响应，不利于催化剂光活性的提高。     

荧光灯阴极的电压控制预热特性

本文提供了一种方法，用于测量由电压控制预热荧光灯阴极的发射时间。本方法的基础是监测电压。文中给出了热发射曲线间的差别，曲线分别是通过热冷线圈阻抗比（Ｒｈ／Ｒｃ）法和监测灯电压法获得的。人们认为Ｒｈ／Ｒｃ法曲线的差别主要是受阴极加热的非均匀性影响所至。阴极是热容由互不相同的灯丝线圈与发射材料组成的。可以确信，在初始电流冲击后，当发射涂层达到发射温度时，整个阴极很难达到热平衡，难以用Ｒｈ／Ｒｃ法来叙述     

硅／多孔硅异结光生电压谱研究

首次报道硅／多孔硅异质结光生电压谱，发现多孔硅的激发能有不连续性，表明多孔硅量子点由一层层硅硅原子有序排列而构成，其尺寸分布是不连续的，其差值为硅晶格常数的整数倍，光生电压谱是研究多孔硅和硅／多孔硅异质结能带结构的有效方法。     

光阴极电压对微光像增强器性能影响研究

文章基于阴极半导体电子发射理论和微通道板(MCP)电子倍增基本物理过程,分析阴极背景噪声和信噪比与阴极电压的关系,分析指出:像增强器背景噪声会随着阴极电压的增大而增长;像增强器系统噪声因子随着阴极电压的增大而减小,并趋于饱和。通过实验证明:增大阴极电压的幅度,像增强器背景噪声随之呈指数增长;输出信噪比随之呈单调增长,并趋于饱和。由此得出阴极最佳工作电压在-160V左右。     

氮化镓基薄膜材料的测试和评价

氮化镓基薄膜材料由于外延衬底与氯化镓基薄膜材料之间存在较大的晶格失配,因此氮化镓基薄膜材料,特别是铝镓氮薄膜材料的质量还需要有很大的提高。本文利用紫外可见透射光谱,电流电压特性曲线测试,以及二维透射扫描系统来评价氮化镓基薄膜材料。利用紫外可见透射光谱,可以得到材料的截止波长、吸收边以及在可见光波段的透射率,从而对材料的组分以及材料的异质结界面作出评价;利用简单的电流电压特性曲线测试可以对薄膜材料最表层的电导能力有所了解;而利用搭建的二维透射扫描系统则可以对材料均匀性进行量化的评价。通过以上这些非损伤性的测试评价手段,对氮化镓基薄膜材料的光学、电学以及均匀性等各方面的重要性能作出定性和半定量的评价,从而对薄膜材料生长以及后续的大面阵芯片制作提供极其重要的指导。     

用于IC氧化层和氧化炉管在线监控的表面光电压技术

表面光电压法 (SPV)是一种高灵敏度的、非破坏性的在线监控技术。能精确测量硅片的少子扩散长度、少子寿命、重金属沾污浓度等参数。对 IC生产的质量保证是非常重要的检测手段。文中介绍了用于监控 IC生产栅氧化层和氧化炉管系统的 SPV技术 ,并讨论了铁以外其它沾污的 SPV检测。     

蓝宝石衬底上氮化镓薄膜的声表面波特性研究(英文)

研究了蓝宝石上非掺杂GaN,p型GaN和p-GaN/n-GaN 3种薄膜材料的声表面波特性。在p型GaN薄膜中观测到中心频率分别为255MHz和460MHz的Rayleigh模和Sezawa模,插入损耗为-42dB。研究了退火工艺的影响。在N2中800K温度下退火,Rayleigh模和Sezawa模的旁带抑制比分别提高了5.5dB和10.2dB。结果表明具有高阻、足够厚度和高表面质量的GaN薄膜在射频单片集成滤波器领域具有广阔的应用前景。     

蓝宝石上横向外延GaN薄膜

在蓝宝石衬底上利用金属有机物气相外延(MOCVD)方法对横向外延(ELO)GaN薄膜的生长条件进行了研究.在蓝宝石衬底上利用化学腐蚀的方法刻饰出图案,再沉积低温GaN缓冲层作为外延层的子晶层,以降低外延层与衬底的晶格失配与热失配,制备出低位错密度的GaN外延层.分别利用X射线衍射、原子力显微镜及湿法腐蚀对外延层进行检测.     

氮化镓薄膜的研究进展

主要讨论了Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体材料氮化镓(GaN)薄膜的制备工艺、掺杂、衬底和缓冲层等相关问题，并提出了目前GaN研究中所面临的主要问题以及氮化镓材料的应用前景。     

蓝宝石上横向外延GaN薄膜

在蓝宝石衬底上利用金属有机物气相外延(MOCVD)方法对横向外延(ELO)GaN薄膜的生长条件进行了研究.在蓝宝石衬底上利用化学腐蚀的方法刻饰出图案,再沉积低温GaN缓冲层作为外延层的子晶层,以降低外延层与衬底的晶格失配与热失配,制备出低位错密度的GaN外延层.分别利用X射线衍射、原子力显微镜及湿法腐蚀对外延层进行检测.     

6.3-GHz Film Bulk Acoustic Resonator Structures Based on a Gallium Nitride/Silicon Thin Membrane

This letter describes the fabrication and the morphological and microwave characterization of film bulk acoustic resonator structures, supported on very thin GaN membranes. We have demonstrated, by employing both white-light profilometry as well as X-ray diffraction, the low deflection and low stress of the GaN membranes supporting the resonator metallization. Using as test structure two FBAR structures connected in series, by a floating backside metallization, we have obtained resonance frequencies of 6.3 GHz for a 0.5- $mu hbox{m}$-thick membrane. The quality factor, at 6.3 GHz, was higher than 1100.      

TiO2薄膜基底上制作多碱光电阴极的探索研究

在TiO2薄膜基底上制作多碱光电阴极,发现多碱光电阴极制作工艺无法正常进行,多碱光电阴极的颜色为暗黑色,并且阴极灵敏度非常低,而正常的多碱光电阴极应为红褐色.其中TiO2薄膜基底利用原子层沉积(ALD)工艺制备在玻璃窗上,并且具有锐钛矿晶体结构.X射线衍射仪(XRD)分析发现,制作多碱阴极后的TiO2薄膜样品锐钛矿衍射峰基本消失,另外X射线光电子能谱(XPS)分析发现该TiO2薄膜样品不同深度均存在Na元素,由此表明是Na元素渗透到TiO2薄膜中,破坏了薄膜的晶体结构,并且导致多碱光电阴极灵敏度非常低.为此提出了一种在制作多碱光电阴极之前,在TiO2薄膜上利用ALD工艺制作一层Al2O3钝化膜的方法.经过实验验证,证实该方法可以有效避免Na元素渗透到TiO2薄膜,同时多碱光电阴极制作过程可正常进行,多碱光电阴极的颜色为红褐色,阴极灵敏度超过800 μA/lm.这为将来深入研究采用TiO2薄膜作为多碱光电阴极的减反膜打下了基础.     

氮化镓基白光发光二极管的快中子辐照效应

对注入量为 1×10¹⁴cm^-2 的快中子(1.2 MeV)对氮化镓(GaN)基白光发光二极管(LED)器件的辐照效应进行研究。通过测量和分析器件的电致发光谱(EL)、光功率-电流(L-I)和电流-电压(I-U)特性,发现器件辐照后光功率降低,而 EL 谱形状几乎没有变化,表明该注入量的中子辐照主要对器件中的蓝光 LED 芯片造成了损伤。进一步分析发现,中子辐照导致蓝光 LED 量子阱中产生大量非辐射复合中心,增加了漏电流并减小了量子阱中载流子密度,从而降低 LED 的输出光功率。由此,在原有 GaN 基蓝光 LED 等效电路模型的基础上,加入由中子辐照导致的影响因素,不仅有助于理解中子辐照对 LED 光功率的衰退影响机理,还为预测辐照后光功率的变化提供了可行性。     

氮化铝薄膜及其掺锰的光致发光

用射频磁控反应溅射的方法,以Ａｌ及Ａｌ＋ＭｎＦ２为靶材,石英玻璃为衬底,在不同的射频功率下,制备了ＡｌＮ多晶态徘晶态两类薄膜。发现非晶态吸收峰位置较多晶态薄膜向短波移动２０ｎｍ,对于非晶态薄膜,通过喇曼光谱的分析,得到了ＡｌＮ薄膜的特征声子能量的信息。首次用金属Ａｌ和块状ＭｎＦ２共溅射的方法,制备了ＡｌＮ：ＭｎＦ２薄膜,在退火后的多晶态样品中,测得了Ｍｎ的特征光致发光。     

高耐压Si基GaN功率电子器件

基于Si基GaN HEMT材料制作了击穿电压530V、无场板的功率电子器件。器件制作工艺与现有GaN微波功率器件工艺兼容。研究了器件栅漏间距与击穿电压的关系。器件栅宽为100μm,栅漏间距为15μm时,得到的GaN HEMT器件击穿电压530V,最大电流密度536mA/mm。器件的特征通态电阻为1.54mΩ·cm2,是相同击穿电压Si MOSFET器件特征通态电阻的二十五分之一。所制作的6mm栅宽器件击穿电压400V,输出电流2A。该器件的研制为制作低成本GaN HEMT功率器件奠定了基础。