不同衬底上氧化锌薄膜的金属有机化学气相沉积方法生长

氧化锌薄膜通过金属有机化学气相沉积方法生长在康宁玻璃与α-蓝宝石衬底上,研究了有关薄膜的生长质量与发光特性.通过X光衍射方法测试研究发现,不仅在以α-蓝宝石为衬底的样品中,同时,在以玻璃为衬底的样品中都发现了氧化锌(0 0 2)方向生长的尖峰,表明生长在两种衬底上的样品都是高度的C向生长.对两种样品的荧光谱研究发现,两者的紫外峰位于374 nm附近,在以α-蓝宝石为衬底的样品中,有深能级发射,但在以玻璃为衬底的样品中没有发现,表明在玻璃衬底上我们生长出了高质量的氧化锌薄膜.通过原子力显微镜,对生长在两种衬底上薄膜的表面形貌做了观察,其晶粒的大小与表面粗糙度有一定的差别,表明二者都是以柱状形式生长的.     

用MOCVD方法在GaAs衬底上低温生长ZnO薄膜

采用二乙基锌(DEZn)和水(H2O)作为生长源,利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)的方法,在100～400℃低温范围内,在GaAs(001)衬底上制备了ZnO薄膜.利用X射线衍射(XRD),室温PL,AFM,SEM研究了薄膜的晶体结构特性、发光特性及表面形貌特性.XRD分析表明ZnO薄膜具有很强的c轴取向,(002)峰的FWHM平均值为0.3°.当生长温度达到400℃时从SEM测量结果可以观察到薄膜表面呈六角状结晶.随着生长温度的升高,薄膜的晶粒尺寸变大,结晶质量得到提高但同时表面变粗糙.室温PL测量显示薄膜在370nm附近有强的近带边发射,没有观测到深能级发射峰.     

用MOCVD方法在GaAs衬底上低温生长ZnO薄膜

采用二乙基锌(DEZn)和水(H2O)作为生长源,利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)的方法,在100～400℃低温范围内,在GaAs(001)衬底上制备了ZnO薄膜.利用X射线衍射(XRD),室温PL,AFM,SEM研究了薄膜的晶体结构特性、发光特性及表面形貌特性.XRD分析表明ZnO薄膜具有很强的c轴取向,(002)峰的FWHM平均值为0.3°.当生长温度达到400℃时从SEM测量结果可以观察到薄膜表面呈六角状结晶.随着生长温度的升高,薄膜的晶粒尺寸变大,结晶质量得到提高但同时表面变粗糙.室温PL测量显示薄膜在370nm附近有强的近带边发射,没有观测到深能级发射峰.     

蓝宝石衬底上AlGaN外延材料的低压MOCVD生长

采用低温AlN成核层在1180℃温度下在(0001)蓝宝石衬底上用低压MOCVD设备生长了AlGaN外延层.Al组分高达0.6、厚度大于1μm的AlGaN外延层表面光亮,晶体质量较好,(0002)X射线衍射回摆曲线半峰宽FWHM为853弧秒.当反应室气压从5×103Pa降到2×103Pa后, AlGaN 外延层的生长速率和固相Al组分都显著提高.     

蓝宝石上AlN基板的MOCVD外延生长

结合 AlN 成核缓冲层技术和NH3流量调制缓冲层方法,采用 MOCVD 在(0001)面蓝宝石衬底上生长了 AlN 基板,用扫描电镜、原子力显微镜及 X 射线衍射仪对样品进行了表征,结果表明基板无裂纹,其平均粗糙度为0.35 nm,(0002)和(1012)回摆曲线 FWHM 分别为 37"和712".详细论述了AlN基板的生长模式、位错行为和应力释放途径.     

MOCVD外延生长GaN材料的技术进展

第三代半导体材料GaN由于具有优良性质使其在微电子和光电子领域有广阔的应用前景,目前制备GaN的方法主要有分子束(MBE)、氯化物气相外延(HVPE)、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)。其中HVPE技术制备GaN的速度最快,适合制备衬底材料;MBE技术制备GaN的速度最慢;而MOCVD制备速度适中。因而MOCVD在外延生长GaN材料方面得到广泛应用。介绍了MOCVD法外延生长GaN材料的基本理论、发展概况、利用MOCVD法外延生长GaN材料的技术进展。认为应结合相关技术发展大面积、高质量GaN衬底的制备技术,不断完善缓冲层技术,改进和发展横向外延技术,加快我国具有国际先进水平的MOCVD设备的研发速度,逐步打破进口设备的垄断。     

InAIN薄膜MOCVD外延生长研究

为了研究不同压力和不同模板对InAlN薄膜外延生长的影响,分别选取以GaN为模板时生长压力为4.00、6.67和13.33 kPa,压力为4.00 kPa时模板为GaN和A1N这两组条件进行实验比较.研究发现,随着生长压力的增加,样品中In含量降低,样品的粗糙度则随压力的增加而增大;压力为4.00 kPa时,分别以摇摆曲线半高宽(FWHM)为86.97”的AIN和224.1”的GaN为模板,发现A1N模板上生长的InAIN样品(002)和(102)峰的FWHM值及表面粗糙度比上述GaN为模板生长的InAlN样品都要小很多.综合以上结果可初步得知:降低压力可以优化InAlN薄膜的表面形貌,增加In组分含量;采用高质量的AIN作模板能生长出晶体质量和表面形貌都比较好的InAlN薄膜.     

InAlN薄膜MOCVD外延生长研究

为了研究不同压力和不同模板对InA lN薄膜外延生长的影响,分别选取以GaN为模板时生长压力为4.00、6.67和13.33 kPa,压力为4.00 kPa时模板为GaN和A lN这两组条件进行实验比较。研究发现,随着生长压力的增加,样品中In含量降低,样品的粗糙度则随压力的增加而增大;压力为4.00 kPa时,分别以摇摆曲线半高宽(FWHM)为86.97″的A lN和224.1″的GaN为模板,发现A lN模板上生长的InA lN样品(002)和(102)峰的FWHM值及表面粗糙度比上述GaN为模板生长的InA lN样品都要小很多。综合以上结果可初步得知:降低压力可以优化InA lN薄膜的表面形貌,增加In组分含量;采用高质量的A lN作模板能生长出晶体质量和表面形貌都比较好的InA lN薄膜。     

蓝宝石衬底上原子级光滑AlN外延层的MOCVD生长

在蓝宝石衬底表面无氮化、低Ⅴ/Ⅲ比的情况下,采用1200℃的衬底温度、5kPa反应室气压,用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长出了表面原子级光滑的AlN外延层.原子力显微镜测试表明其平均粗糙度为0.44nm,X射线衍射(0002)回摆曲线FWHM为166".实验结果和分析表明,极性和气相反应是影响AlN表面形貌的主要原因.以原子级光滑的AlN为模板生长出了高质量的高Al组分的n型AlGaN,证实了AlN模板具有较好的质量.     

蓝宝石衬底上原子级光滑AlN外延层的MOCVD生长

在蓝宝石衬底表面无氮化、低Ⅴ/Ⅲ比的情况下,采用1200℃的衬底温度、5kPa反应室气压,用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长出了表面原子级光滑的AlN外延层.原子力显微镜测试表明其平均粗糙度为0.44nm,X射线衍射(0002)回摆曲线FWHM为166".实验结果和分析表明,极性和气相反应是影响AlN表面形貌的主要原因.以原子级光滑的AlN为模板生长出了高质量的高Al组分的n型AlGaN,证实了AlN模板具有较好的质量.     

Mg掺杂的AlGaN的MOCVD生长

文章主要研究利用金属有机物化学汽相沉积（MOCVD）方法制备的Mg掺杂AlGaN薄膜。根据Raman光谱对Mg掺杂AlGaN薄膜应力和X射线摇摆曲线对晶体质量的研究表明引入高温AlN插入层能有效调节应力，并提高薄膜质量，降低位错密度。实验发现在保持Mg掺杂量不变的情况下，随着Al组分的上升，材料中出现大量岛状晶核，粗糙度变大，晶体质量下降，由三维生长向二维生长的转变更加困难。同时研究发现Al组分的上升和Mg掺杂量的增加都会使得螺位错密度上升；Mg的掺杂对于刃位错有显著影响，而Al组分的上升对刃位错无明显影响。经过退火温度对空穴浓度影响的研究，发现对于P型Al0.1Ga0.9N样品，900℃为比较理想的退火温度。     

Mg掺杂的AlGaN的MOCVD生长

文章主要研究利用金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)方法制备的Mg掺杂AlGaN薄膜.根据Raman光谱对Mg掺杂AlGaN薄膜应力和X射线摇摆曲线对晶体质量的研究表明引入高温AlN插入层能有效调节应力,并提高薄膜质量,降低位错密度.实验发现在保持Mg掺杂量不变的情况下,随着Al组分的上升,材料中出现大量岛状晶核,粗糙度变大,晶体质量下降,由三维生长向二维生长的转变更加困难.同时研究发现Al组分的上升和Mg掺杂量的增加都会使得螺位错密度上升;Mg的掺杂对于刃位错有显著影响,而Al组分的上升对刃位错无明显影响.经过退火温度对空穴浓度影响的研究,发现对于P型Al0.1Ga0.9N样品,900℃为比较理想的退火温度.     

Mg掺杂的AlGaN的MOCVD生长

文章主要研究利用金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)方法制备的Mg掺杂AlGaN薄膜。根据Raman光谱对Mg掺杂AlGaN薄膜应力和X射线摇摆曲线对晶体质量的研究表明引入高温AlN插入层能有效调节应力，并提高薄膜质量，降低位错密度。实验发现在保持Mg掺杂量不变的情况下，随着Al组分的上升，材料中出现大量岛状晶核，粗糙度变大，晶体质量下降，由三维生长向二维生长的转变更加困难。同时研究发现Al组分的上升和Mg掺杂量的增加都会使得螺位错密度上升;Mg的掺杂对于刃位错有显著影响，而Al组分的上升对刃位错无明显影响。经过退火温度对空穴浓度影响的研究，发现对于P型Al0.1Ga0.9N样品，900℃为比较理想的退火温度。     

用于中波红外探测的InAsP/InAsSb超晶格的MOCVD生长和表征

提出了采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长无Ga且应力平衡的InAsP/InAsSb超晶格，并探索了其作为红外吸收材料的可行性。首先采用k·p理论计算了InAsP/InAsSb超晶格的带隙，发现其波长调节范围可以从中波红外到长波红外。然后通过MOCVD技术在InAs衬底上生长了InAs_0.8P_0.2/InAs_0.7Sb_0.3超晶格。XRD测试结果表明，InAs衬底峰与超晶格零级卫星峰的失配仅61"，即基本实现应力平衡；AFM测试材料表面形貌显示5 μm×5 μm范围内均方根粗糙度为0.4 nm；低温PL光谱显示较强的发光，峰位于3.3 μm的中波红外波段，接近设计值。这些结果表明采用MOCVD生长应力平衡的InAsP/InAsSb超晶格作为红外探测材料具有较好的可行性和实用性。     

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1 nm.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.     

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。     

Metalorganic Chemical Vapor Deposition of CdTe(133) Epilayers on Si(211) Substrates

Single-crystalline CdTe(133) films have been grown by metalorganic chemical vapor deposition on Si(211) substrates. We studied the effect of various growth parameters on the surface morphology and structural quality of CdTe films. Proper oxide removal from the Si substrate is considered to be the principal factor that influences both the morphology and epitaxial quality of the CdTe films. In order to obtain single-crystalline CdTe(133) films, a two-stage growth method was used, i.e., a low-temperature buffer layer step and a high- temperature growth step. Even when the low-temperature buffer layer shows polycrystalline structure, the overgrown layer shows single-crystalline structure. During the subsequent high-temperature growth, two-dimensional crystallites grow faster than other, randomly distributed crystallites in the buffer layer. This is because the capturing of adatoms by steps occurs more easily due to increased adatom mobility. From the viewpoint of crystallographic orientation, it is assumed that the surface structure of Si(211) consists of (111) terrace and (100) step planes with an interplanar angle of 54.8°. This surface structure may provide many preferable nucleation sites for adatoms compared with nominally flat Si(100) or (111) surfaces. The surface morphology of the resulting films shows macroscopic rectangular-shaped terrace—step structures that are considered to be a (111) terrace with two {112} step planes directed toward 〈110〉.     

MOCVD制备的ZnO薄膜及其在太阳电池背电极应用

研究了利用LP-MOCVD技术制备的不同B掺杂浓度对ZnO薄膜的微观结构和光电特性影响.对XRD和SEM的研究结果表明,B掺杂对ZnO薄膜的微观结构有重大影响.通过优化工艺,当B2H6流量为17sccm(约1%掺杂浓度)时,在20cm×20cm大面积衬底上生长出厚度为700nm,方块电阻为38Ω/□,透过率大于85%,迁移率为17.8cm2/(V·s)的绒面结构ZnO薄膜.其应用于太阳电池背反射电池后,可使电池短路电流提高将近3mA,使20cm×20cm面积的a-Si集成电池效率高达9.09%.     

MOCVD制备的ZnO薄膜及其在太阳电池背电极应用

研究了利用LP-MOCVD技术制备的不同B掺杂浓度对ZnO薄膜的微观结构和光电特性影响.对XRD和SEM的研究结果表明,B掺杂对ZnO薄膜的微观结构有重大影响.通过优化工艺,当B2H6流量为17sccm(约1%掺杂浓度)时,在20cm×20cm大面积衬底上生长出厚度为700nm,方块电阻为38Ω/□,透过率大于85%,迁移率为17.8cm2/(V·s)的绒面结构ZnO薄膜.其应用于太阳电池背反射电池后,可使电池短路电流提高将近3mA,使20cm×20cm面积的a-Si集成电池效率高达9.09%.     

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相似文献