双AlN插入层法在Si图形衬底上进行AlGaN/GaN HEMT的MOCVD生长

双AlN插入层方法被用来在Si（111）图形衬底上进行AlGaN/GaN高迁移率晶体管（HEMT）的金属有机物化学气相沉积（MOCVD）外延生长。Si图形衬底采用SiO2掩膜和湿法腐蚀（无掩膜）两种方法进行制备。高温生长双AlN插入层用来释放GaN外延层和Si衬底之间由于晶格失配和热失配而产生的张应力。AlGaN/GaN HEMT的生长特性被讨论和分析。在使用优化的双AlN插入层之前,可以在图形[1-100]方向观察到比[11-20]方向更多的由于应力而引起的裂纹。这是由于GaN在（1-100）面比（11-20）更稳定。建议在图形设计中,长边应沿着[11-20]方向进行制备。拉曼测试显示在图形凹角处比凸角处有更大的拉曼频移,证明在图形凹角处有更大的张应力。     

AlGaN/GaN异质结中二维电子气多子带解析建模

为了能够方便精确地研究AxlGa1-xN/GaN异质结中二维电子气性质,提出一种多子带二维电子气的解析模型.利用此模型能够求出二维电子气能带、子能级、波函数和量子特性的解析解.通过模型计算还可以得到二维电子气的分布变化、面电子密度、基带能级、费米能级和势阱随Al组分及AlGaN层厚度的改变.与泊松-薛定谔自洽求解结果相比较,此模型能够给出精确的结论,并避免了泊松-薛定谔自洽求解复杂的数值计算和耗时长等缺点.     

AlGaN/GaN HEMT在N2中高温退火研究

通过N2气氛中对蓝宝石衬底AlGaN／GaN HEMT在200～600℃退火1min和5min的多批实验,研究了在不同温度和时间退火冷却后器件直流参数的变化．对器件欧姆接触和肖特基接触在高温退火前后的特性进行了对比分析．确定出了最有利于高电子迁移率晶体管特性提高的退火温度为500℃．退火时间为5min．该条件退火后高电子迁移率晶体管最大跨导提高8．9%．肖特基栅反向漏电流减小2个数量级．阈值电压绝对值减小．退火后肖特基势垒高度提高．在减小栅泄漏电流的同时对沟道电子也有耗尽作用．这是饱和电流和阈值电压变化的主要原因．采用扫描电子显微镜观察肖特基退火后的形貌，500℃未发现明显变化．600℃有起泡现象．     

MOCVD生长前的衬底处理实验研究

本文通过实验研究,讨论了实验参数对衬底表面形貌和MOCVD生长样品质量的影响,与文献所给实验条件进行了比较。     

片状镀银铜粉的制备及性能研究

采用三种制备方法制备片状镀银铜粉,并对其性能进行比较,结果表明：（1）不同制备方法银在片状铜粉上的表面形貌不同,采用化学镀银后再球磨,能得到导电性好的片状镀银铜粉;（2）无水乙醇洗涤,室温真空干燥的片状镀银铜粉,其比重,松比及导电性能较好;（3）离子水洗涤,真空干燥温度为40℃时,得到导电性较好的片状镀银铜粉。     

异质结薄膜的铁电、磁性能及漏电流研究

采用溶胶凝胶方法在Si（100）衬底上生长了SrBi2Ta2O9/LaNiO3 (SBT/LNO)异质结薄膜,其中SrBi2Ta2O9薄膜呈高度（115）取向.测量了不同退火温度下异质结的电滞回线和漏电流密度,结果表明,700 ℃下退火的薄膜剩余极化值最高,漏电流最低,且表现出弱的室温铁磁行为.漏电流机理分析表明薄膜界面为欧姆接触.     

Ag/g-C3N4异质结的制备及光催化性能的研究

以三聚氰胺为前驱体,制备g-C3 N4纳米鳞片.采用光沉积法制备不同银含量的高效可见光驱动Ag/g-C3 N4异质结光催化剂,并利用X-射线衍射仪(XRD),傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂的组成、结构和形貌进行表征.通过比较罗丹明B在可见光下的降解速率,表明异质结对光催化降解效率...     

p-n异质结TiO_2/NiO光催化剂的制备及其性能研究

采用溶胶凝胶和浸渍煅烧相结合的方法,制备出了具有p-n异质结结构的球形二氧化钛表面负载氧化镍颗粒的复合光催化剂.利用XRD、TEM、UV-Vis和PL等方法对催化剂的晶相组成、微观结构、吸光性能和光致发光性能等进行了表征.结果表明氧化镍晶粒与二氧化钛晶粒紧密接触形成p-n异质结.氧化镍颗粒的负载使复合光催化剂的吸收带边发生了明显的红移,并进入了可见光区.形成的p-n异质结促进了二氧化钛光生电子和空穴的分离,从而降低了其本征发光光强度.通过在可见光条件下对亚甲基蓝的降解研究了其光催化性能,结果表明,氧化镍颗粒的负载使二氧化钛的光催化效果在可见光区有了显著地提高,并在一定范围内随着氧化镍含量的增加光催化效果也随之提高.     

AlGaN/GaN HEMT研制及特性分析

以蓝宝石为衬底研制出栅长1μm AlGaN/GaN HEMT．在室温下,测试该器件显示出良好的输出特性和肖特基伏安特性,最大跨导160mS/mm,栅压1V下饱和电流720mA/mm,击穿电压大于50V．分析了几个关键工艺对器件特性的影响,指出较大的欧姆接触电阻(3.19Ω·mm)限制了器件性能进一步提高,需提高肖特基接触的势垒高度．     

AlGaN/GaN HEMT热形貌分布特性仿真

该文从泊松方程、连续性方程和晶格热方程出发,采用商用TCAD软件建立A1GaN/GaNHEMT器件二维模型.针对自加热效应,在不同的直流偏置电压下,对AlGaN/GaN HEMT器件进行了二维数值分析,获得相应的热形貌分布.     

四能级AlGaN/GaN量子级联激光器性能的影响因素研究

在研究了三能级Al Ga N/Ga N量子级联激光器性能影响因素的理论之上,进一步采用了严格的计算方法对此材料量子级联激光器的四能级系统实现太赫兹波的辐射进行了可能性分析.利用传递矩阵法,计算得到了基于Al Ga N/Ga N材料的四能级量子级联激光器体系中的导带电子子能级与波函数的分布,详细地分析了Al Ga N/Ga N材料所特有的极化效应所产生的极化场,得出了在近共振条件下外加电场、垒层Al组分及导带子能级能级差之间的关系,并研究了它们对激光器性能的影响.分析结果表明,实现受激辐射的条件非常严格,Al组分取0.15,同时外加电场取57 k V/cm时,对激光器的性能较为有利,可以为激光器构造较好的有源区.     

Impact of strain relaxation of AlGaN barrier layer on the performance of high Al-content AlGaN/GaN HEMT

Owing to large direct bandgap energy, high saturation drift velocity, large conduction band discontinuities, high thermal stability and strong piezoelectric and spontaneous po- larization[1-4], AlGaN/GaN HEMTs have advantages over electronic devices based on Si, GaAs and their alloys in high-frequency, -temperature and -power applications. Many researches show[5,6] that the characteristics of AlGaN/GaN HEMTs depend on two-dimensional gas (2DEG) in heterostructures which has intimate r…     

AlGaN/GaN中二维电子气研究新进展

A1GaN／GaN异质结是氮化物微波功率器件的基本结构之一，其优越性的关键是在异质界面上形成具有高面电子密度和高迁移率的二维电子气．给出了A1GaN／GaN异质结二维电子气的面电子密度、迁移率对氮化物材料性质、异质结结构参数和温度的依赖关系，以及两者内在矛盾等方面的研究现状，指出了该领域内仍需深入研究的问题，如面电子密度的温度特性、迁移率随合金层的变化关系以及迁移率随面电子密度的变化关系等。     

Development and characteristic analysis of enhancement-mode recessed-gate AlGaN/GaN HEMT

Fabrication of enhancement-mode high electron mobility transistors on AlGaN/GaN heterostructures grown on sapphire substrates is reported. These devices with 1 μm gate-length, 10 nm recessed-gate depth, 4 μm distance of source and drain exhibit a maximum drain current of 233 mA/mm at 1.5 V, a maximum transconductance of 210 mS/mm, and a threshold voltage of 0.12 V. The threshold voltage of these devices increased to 0.53 V after 500°C 5 min annealing in N₂ ambient. The saturation drain current and transconductance of 15 nm recessed-gate depth reduced compared to those of 10 nm recessed-gate depth, but the threshold voltage increased to 0.47 V. The relations between threshold voltage, controlling ability of gate and recess depth were validated by testing C-V structures on AlGaN/GaN heterostructures with different etching depth. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60736033)     

感应耦合等离子体选择性刻蚀GaN/AlGaN

采用Cl₂/Ar作为刻蚀气体,研究了在感应耦合等离子体干法刻蚀GaN、Al_0.27Ga_0.73N材料中工艺参数对刻蚀速率及选择比的影响．GaN与Al_0.27Ga_0.73N之间的刻蚀选择比随自偏压的增大而减小,随感应耦合等离子体功率的增大变化不大．在Cl₂/Ar为3:1的刻蚀气体中加入10％的O₂对GaN刻蚀速率影响不大,却使Al_0.27Ga_0.73N刻蚀速率明显下降,从而提高了GaN与Al_0.27Ga_0.73N之间的刻蚀选择比．对比了采用不同自偏压刻蚀的Al_0.27Ga_0.73N材料肖特基的特性,发现反向漏电流随自偏压的增大而增大．     

Ni/AlGaN/GaN结构中肖特基势垒温度特性

通过I-V测量研究了AlGaN/GaN异质结构上的肖特基接触与温度的关系.在室温下肖特基势垒高度为0.75 eV,理想因子为2.06.温度升高,肖特基势垒高度增加,理想因子下降,主要原因是受异质结和二维电子气的影响.在正向电流为1 mA时,室温下的正向电压为1.65 V,从室温到300℃范围内正向电压的温度系数为-1.6 mV/℃.