GaN1-xPx三元合金的MOCVD生长

用金属有机化学气相淀积技术在蓝宝石衬底上成功外延了高P 组分的GaN1-xPx三元合金.俄歇电子能谱深度剖面结果表明在GaN1 -xPx中P的掺入量最高达到20%且分布均匀;X射线光电子能谱价态分析证实了外延层中Ga-P键的存在.对不同P组分的GaN1-xPx样品进行了低温光致发光 (PL)测试,与来自GaN衬底的带边发射相比,随三元合金中P组分的变化,GaN1-x Px的PL峰呈现出了不同程度的红移.在GaN1-xPx的PL谱中没有观测到有关GaP的发射峰,表明该合金材料没有发生相分离.     

用MOCVD方法制备的GaN1-xPx三元合金的喇曼与红外光谱

采用光辐射加热低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)方法在蓝宝石衬底上生长了高P组分的GaN1-x-Px三元合金薄膜,通过喇曼光谱和红外反射谱技术研究了GaN1-xPx合金中P掺杂所引入的振动模.与非掺P的GaN相比,在GaN1-xPx合金的喇曼谱和红外反射谱中分别观测到了多个由P所引入的振动模,文中将它们分别归因于Ga-P键振动引起的准局域模、间隙模以及P掺入造成的局部晶格无序激活的振动模.     

GaN1-xPx三元合金的红外谱

对GaN1-xPx三元合金进行了红外谱的测试和拟合. 分析结果表明在GaN1-xPx三元合金中存在两个彼此竞争的机制制约着载流子浓度的变化. 一个是来自等电子陷阱的影响，它将减少三元合金中载流子的浓度；另一个来自缺陷的影响，它将增加三元合金中载流子的浓度. 对合金介电函数的倒数的虚部进行了计算，其结果显示，随着合金中P组分比的增加，纵向光学声子-等离激元（LPP）耦合模式向高频方向移动，同时LPP模式线宽逐渐增宽，说明随着合金中P组分比的增加，LPP模式的耦合作用增加，阻尼增强.     

用MOCVD方法制备的GaN_(1-x)P_x三元合金的喇曼与红外光谱

采用光辐射加热低压金属有机化学气相淀积(L P- MOCVD)方法在蓝宝石衬底上生长了高P组分的Ga N1 - x-Px 三元合金薄膜,通过喇曼光谱和红外反射谱技术研究了Ga N1 - x Px 合金中P掺杂所引入的振动模.与非掺P的Ga N相比,在Ga N1 - x Px 合金的喇曼谱和红外反射谱中分别观测到了多个由P所引入的振动模,文中将它们分别归因于Ga- P键振动引起的准局域模、间隙模以及P掺入造成的局部晶格无序激活的振动模     

立方相GaN的高温MOCVD生长

利用MOCVD技术在提高生长温度(900℃)下生长出了高质量的立方相GaN,生长速度提高到1.6μm/h.高温生长的GaN样品近带边峰室温光荧光半高宽为48meV,小于在830℃下生长的GaN样品.在ω扫描模式下,X射线衍射表明高温生长的GaN具有较小的(002)峰半高宽21′.可以看出,尽管立方GaN是亚稳态,高生长温度仍然有利于其晶体质量的提高.本文对GaN生长中生长温度和生长速度之间的关系作了讨论.     

立方相GaN的高温MOCVD生长

利用MOCVD技术在提高生长温度(900℃)下生长出了高质量的立方相GaN,生长速度提高到1.6μm/h.高温生长的GaN样品近带边峰室温光荧光半高宽为48meV,小于在830℃下生长的GaN样品.在ω扫描模式下,X射线衍射表明高温生长的GaN具有较小的(002)峰半高宽21′.可以看出,尽管立方GaN是亚稳态,高生长温度仍然有利于其晶体质量的提高.本文对GaN生长中生长温度和生长速度之间的关系作了讨论.     

MOCVD外延生长高阻GaN薄膜材料

采用MOCVD技术在非有意掺杂的条件下，在C面蓝宝石衬底上制备出了高阻的GaN单晶薄膜样品. 用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析样品显示GaN外延膜的表面十分平整，表面粗糙度仅有～0.3nm. 样品的X射线双晶衍射摇摆曲线（0002）峰的半峰宽为5.22′，证实所生长的GaN外延层具有较好的结晶质量. 变温Hall测量发现样品的室温电阻率高达6.6e8Ω·cm, 250℃下的电阻率约为10.6Ω·cm.     

MOCVD外延生长高阻GaN薄膜材料

采用MOCVD技术在非有意掺杂的条件下,在C面蓝宝石衬底上制备出了高阻的GaN单晶薄膜样品.用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析样品显示GaN外延膜的表面十分平整,表面粗糙度仅有～0.3nm.样品的X射线双晶衍射摇摆曲线(0002)峰的半峰宽为5.22',证实所生长的GaN外延层具有较好的结晶质量.变温Hall测量发现样品的室温电阻率高达6.6×108Ω·cm,250℃下的电阻率约为106Ω·cm.     

MOCVD外延生长高阻GaN薄膜材料

采用MOCVD技术在非有意掺杂的条件下,在C面蓝宝石衬底上制备出了高阻的GaN单晶薄膜样品.用扫描电子显微镜和原子力显微镜分析样品显示GaN外延膜的表面十分平整,表面粗糙度仅有～0.3nm.样品的X射线双晶衍射摇摆曲线(0002)峰的半峰宽为5.22',证实所生长的GaN外延层具有较好的结晶质量.变温Hall测量发现样品的室温电阻率高达6.6×108Ω·cm,250℃下的电阻率约为106Ω·cm.     

AlGaN /GaN分布布拉格反射镜的MOCVD生长

文中利用MOCVD方法,采用高质量GaN作为缓冲层,在（0001）取向的蓝宝石衬底上实现了不同组分的AlxGa1-xN/GaN分布布拉格反射镜（DBR）的制备.通过XRD、SEM、AFM、反射谱等测量分析手段,研究了AlxGa1-xN/GaN DBR的结构质量、厚度和表面形貌.     

GaN1-x Px三元合金的红外谱

对GaN1-xPx三元合金进行了红外谱的测试和拟合.分析结果表明在GaN1-xPx三元合金中存在两个彼此竞争的机制制约着载流子浓度的变化.一个是来自等电子陷阱的影响,它将减少三元合金中载流子的浓度;另一个来自缺陷的影响,它将增加三元合金中载流子的浓度.对合金介电函数的倒数的虚部进行了计算,其结果显示,随着合金中P组分比的增加,纵向光学声子-等离激元(LPP)耦合模式向高频方向移动,同时LPP模式线宽逐渐增宽,说明随着合金中P组分比的增加,LPP模式的耦合作用增加,阻尼增强.     

GaN1-x Px三元合金的红外谱

对GaN1-xPx三元合金进行了红外谱的测试和拟合.分析结果表明在GaN1-xPx三元合金中存在两个彼此竞争的机制制约着载流子浓度的变化.一个是来自等电子陷阱的影响,它将减少三元合金中载流子的浓度;另一个来自缺陷的影响,它将增加三元合金中载流子的浓度.对合金介电函数的倒数的虚部进行了计算,其结果显示,随着合金中P组分比的增加,纵向光学声子-等离激元(LPP)耦合模式向高频方向移动,同时LPP模式线宽逐渐增宽,说明随着合金中P组分比的增加,LPP模式的耦合作用增加,阻尼增强.     

Magnetic Properties of Fe-Implanted ZnO Nanotips Grown by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition

Fe ions were implanted into well-aligned single-crystal ZnO nanotips grown on SiO₂/quartz substrates using metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). The Fe ion concentration distribution within a single nanotip is mapped by electron energy loss spectroscopy (EELS) and energy dispersive spectroscopy (EDS) and the nanotips imaged by high-resolution transmission electron microscopy (TEM). X-ray absorption spectroscopy (XAS) identified the presence of Fe²⁺ and Fe³⁺ ions in both as-implanted and annealed samples. However, Fe³⁺ ion concentration increased during postannealing. Superconducting quantum interference device (SQUID) measurements show that the as-implanted and postannealed ZnO nanotips are ferromagnetic at room temperature. The observed ferromagnetism in the as-implanted nanotips is primarily attributed to the near surface 10-nm region that has high Fe concentration. The saturation magnetization reduces after annealing.     

金属有机化学气相沉积生长的GaN膜中V缺陷研究

利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,在Si(111)衬底上外延生长不同厚度的GaN。外延层薄的GaN表面存在大量的V缺陷,并且V缺陷的两侧有相互平行的带状高坡;外延层厚的GaN表面没有V缺陷,表面平整且晶体质量高。位错处存在晶格畸变,杂质易于在此处聚集,达到一定浓度就会抑制晶体在此处生长而形成V缺陷。受位错附近应力场与气流的影响,V缺陷两侧出现带状高坡。生长时间延长,GaN表面的V缺陷就会被填满,带状高坡横向生长合并成为平整的表面。用m(KOH)∶m(H2O)=1∶10的KOH溶液腐蚀后,平整的表面出现六角腐蚀坑,密度与原生坑密度相近,认为是原生坑被填满的位置腐蚀后再次出现。     

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.