MOCVD自动控制电路的设计及其应用

本文设计了ＭＯＣＶＤ自动控制电路,该电路既能手动控制又能采用计算机进行自动控制,将该电路应用于ＭＯＣＶＤ系统,成功制备了ＴｉＯ２纳米级超细粉,在５００℃－１０００℃范围内,超细粉的平均晶粒尺寸为７．４～１５．２ｎｍ。     

MOCVD AlGaInP LED 外延片源气开关程序的研究

详细分析了MOCVD AIGalnPLED外延片中V族源的空流保护作用、Ⅲ族源的存储效应以及Mg掺杂的延迟和记忆效应。设计出了合理实用的源气开关程序，它有利于生长宽带隙夹层、突变异质结果面的AIGalnPLED外延片。     

发展VOCVD技术制造LED芯片

本文建议以金属有机化学汽相沉积外延技术制造高亮度发光二极管芯片的外延层。为了发展我国发光二极管的技术与产业，由高等院校与工厂联手合作是正确的有效的道路。     

MOCVD生长双波长发光二极管

根据白光照明和可变换波长的光通信中对单芯片双波长发光二极管(LED)要求,在分析了反向偏置隧道结性质的基础上,设计了用反向偏置隧道结连接两个有源区的单芯片双波长LED,用金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)在GaAs衬底上一次外延生长了同时发射两种波长的LED,其包含一个AlGaInP量子阱有源区和一个GaInP量子阱有源区,两个有源区由隧道结连接;通过后工艺制备了双波长LED器件,在20mA电流注入下,可以同时发射626nm和639nm两种波长,光强是127mcd,正向电压是4.17V。与传统的单有源区LED进行对比表明,双波长LED有较强的光强;对比单有源区LED的2.08V正向电压,考虑到双波长LED包含隧道结和两个有源区,隧道结上的压降很小。     

材料结构对AlGaN基分布布拉格反射镜特性的影响

采用低压MOCVD技术生长了AlGaN／GaN、AlGaN／AlN等多种交替生长结构的半导体多层膜分布布拉格反射镜（DBR）。利用X射线衍射、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等测量手段对材料的物理特性进行了分析表征。结果表明，材料结构对DBR的性能影响很大。通过材料的优化生长，获得了反射率高达93.5％、中心波长和发射率都接近理论值的AlGaN／AlNDBR材料。     

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.     

Ⅲ族氮化物材料制备

Ⅲ族氮化物材料是继Si和GaAs后又一类重要的半导体材料。本文主要介绍了用几种外延技术制备GaN材料的方法,并介绍了一种与GaN晶格匹配的新型衬底材料。     

MOCVD法以NO气体为掺杂源生长p型ZnO薄膜

采用金属有机化学气相沉积方法在玻璃上生长了掺氮的低电阻p型ZnO薄膜．实验使用NO和N2O共同作为氧源，且NO同时作为掺氮源，二乙基锌作为锌源．X射线衍射测试表明薄膜具有c轴择优取向的结构特性，二次离子质谱分析证实了氮被掺入了ZnO薄膜．通过优化锌源流量获得了最高空穴浓度为1.97×10/up18/cm－3，最低电阻率为3.02Ω·cm的ZnO薄膜．     

MOCVD法制备磷掺杂p型ZnO薄膜

利用金属有机化学气相沉积方法在玻璃衬底上生长了掺磷的p型ZnO薄膜.实验采用二乙基锌作为锌源,高纯氧气和五氧化二磷粉末分别作为氧源及磷掺杂源.实验表明:生长温度为400～450℃时获得了p型ZnO薄膜,而且在420℃时,其电学性能最好,空穴浓度为1.61×1018cm-3,电阻率为4.64Ω·cm,迁移率为0.838cm2/(V·s).霍尔测试和低温光致发光谱证实了该ZnO薄膜的p型导电特性,并观察到薄膜位于3.354eV与中性受主束缚激子相关的发射峰.     

MOCVD生长双有源区AlGaInP发光二极管

设计并用金属有机物化学气相沉积方法生长了双有源区AlGaInP发光二极管,该发光二极管的两个AlGaInP有源区用高掺杂的反偏隧道结连接.双有源区发光二极管在20 mA注入电流下,主波长为623 nm,峰值波长为633 nm,电压为4.16 V,光强为163 mcd.     

MOCVD法制备ZnO同质发光二极管

在n型ZnO体单晶片上, 首次采用N等离子体辅助金属有机化学气相沉积方法外延生长了p型ZnO薄膜，制成了同质ZnO的发光二极管(LED)原型器件；在室温下，观察到同质ZnO的LED施加电压后由电注入激发出紫外至绿光波段的光谱.     

MOCVD法制备ZnO同质发光二极管

在n型ZnO体单晶片上,首次采用N等离子体辅助金属有机化学气相沉积方法外延生长了p型ZnO薄膜,制成了同质ZnO的发光二极管(LED)原型器件;在室温下,观察到同质ZnO的LED施加电压后由电注入激发出紫外至绿光波段的光谱.     

MOCVD法制备ZnO薄膜的正交试验设计

采用低压-金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,结合正交试验设计,在(100)p-Si衬底上制备了高质量的ZnO薄膜.用室温光致发光研究了不同生长参数对ZnO薄膜光学质量的影响.通过正交分析法对所得样品相关特征指标的分析,得到生长温度、锌源温度和氧气流量3个独立工艺参数对薄膜光学质量的影响.结果表明,生长温度对薄膜光学质量的影响最大,其余依次为氧气流量和锌源温度,同时,通过分析还得到了最佳组合工艺.结合面探X射线衍射仪,分析了薄膜的结晶质量,发现在优化的工艺条件下制备出的ZnO薄膜具有较好的结晶质量.     

InGaAsP及其量子阱结构的LP－MOCVD

报道了用低压金属有机化学汽相淀积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）技术在（１００）ＩｎＰ衬底上生长ＩｎＧａＡｓＰ体材料及ＩｎＧａＡｓＰ（１．３μｍ）／ＩｎＧａＡｓＰ（１．６μｍ）量子阱结构的生长条件和实验结果。比较了５５０℃和５８０℃两个生长温度下Ｉｎ１－ｘＧａｘＡｓｙＰ１－ｙ体材料及相应量子阱结构的特性，表明在５８０℃生长条件下，晶体具有更好的质量和特性。     

反射各向异性谱在线监测852nm半导体激光器AlGaInAs/AlGaAs量子阱的MOCVD外延生长

研究了生长温度和中断时间对AlGaInAs/AlGaAs量子阱外延质量的影响,并使用金属有机化合物汽相沉积(MOCVD)外延生长了AlGaInAs/AlGaAs量子阱和852nm半导体激光器。通过使用反射各向异性谱(RAS)和光致发光谱在线监测和研究了AlGaInAs/AlGaAs界面的外延质量。研究结果表明高温生长可以导致从AlGaInAs量子阱层到AlGaAs势垒层的In析出现象。通过优化生长温度和在AlGaInAs/AlGaAs界面处使用中断时间,可以有效抑制In析出,从而获得AlGaInAs/AlGaAs陡峭界面。使用优化后的外延生长条件,外延生长了整个852nm半导体激光器,使用RAS在线监测了激光器的外延生长过程,可以有效地分辨出不同外延层和生长阶段。     

MOCVD法制备MgZnO合金薄膜

采用金属有机化学气相沉积方法在C面蓝宝石衬底上生长MgxZn1-xO合金薄膜.c轴取向的MgxZn1-xO薄膜在600～630℃温度下沉积. 通过X射线衍射和透射光谱研究了薄膜的结构和光学特性. 研究表明当x的取值小于等于0.39时，合金薄膜保持ZnO的六角形纤锌矿结构，没有观察到MgO分相，此时薄膜的能带宽度可以在3.3～3.95eV之间调节.     

MOCVD法以NO气体为掺杂源生长p型ZnO薄膜

采用金属有机化学气相沉积方法在玻璃上生长了掺氮的低电阻p型ZnO薄膜.实验使用NO和N2O共同作为氧源,且NO同时作为掺氮源,二乙基锌作为锌源.X射线衍射测试表明薄膜具有c轴择优取向的结构特性,二次离子质谱分析证实了氮被掺入了ZnO薄膜.通过优化锌源流量获得了最高空穴浓度为1.97×1018cm-3,最低电阻率为3.02Ω·cm的ZnO薄膜.     

MOCVD生长不同Al组分AlGaN薄膜

本文研究了利用金属有机物化学汽相淀积系统（MOCVD）生长高质量不同Al组分AlxGa1-xN薄膜（0．13〈x〈0．8）。扫面电子显微镜（SEM）照片表明生长的AlN插入层有效地调节了AlGaN层与GaN支撑层的应力，使AlGaN表面平整无裂纹，原子力显微镜（AFM）测量得到所有AlGaN薄膜粗糙度均小于1nm。通过原位干涉谱发现，AlGaN薄膜生长速率主要由Ga流量大小控制，随Al组分升高逐渐降低。利用X射线衍射和卢瑟福背散射（RBS）两种方法确定AlGaN薄膜的Al组分，发现Al组分与摩尔比TMAl／（TMGa＋TMAl）关系为线性，说明在优化的生长条件下，Al原子与NH3的寄生反应得到了有效的抑制。     

(Al)GaInP材料的MOCVD生长研究

对可见光半导体光电子材料Ga0．5In0．5P、(AlXGa1-x)0.5In0.5P的MOCVD生长进行了研究。使用X射线双晶衍射和PL谱测量结合的手段,研究了生长速度和生长温度对材料质量的影响。根据测试结果优化了(Al)GaInP材料的生长速度和生长温度。为研制出高性能的650nm半导体激光器打下良好的材料基础。