p-a-SiC:H/i-a-Si:H/n-μc-Si 太阳能电池效率的理论研究

用软件AMPS研究了一种新型结构的太阳能电池,通过研究界面复合速率,p型层厚度,本征层厚度,n型层厚度和掺杂浓度的变化对转换效率的影响。结果表明：用a-SiC:H 作为 p-a-SiC:H/i-a-Si:H/n-μc-Si电池的窗口层在理论上可行,并且性能更优。这一结果为非晶硅电池效率的提高提供了新思路。     

蓝宝石衬底上单晶InN薄膜的MOCVD生长

采用非掺GaN为缓冲层,利用金属有机物气相沉积(MOCVD)方法在蓝宝石衬底上获得了晶体质量较好的InN单晶薄膜.用光学显微镜观察得到的InN薄膜,表面无铟滴生成.INN(0002)X射线双晶衍射摇摆曲线的半峰宽为9.18;原子力显微镜测得的表面平均粗糙度为18.618nm;Hall测量得到的InN薄膜的室温背景电子浓度为1.08×1019cm-3,相应的迁移率为696cm2/(V·s).     

高阻GaN薄膜电阻率测量

建立了绝缘电阻大于1013Ω和温度起伏小于0.1℃的高阻GaN薄膜电阻率装置,并简述了其测量电阻率的原理.研究了环境温度、湿度、漏电流、数据读取时间、测量电压、样品尺寸等因素对电阻率与迁移率的影响,并讨论了各种因素所引起的测量误差.     

Si(100)面上3C-SiC的生长

１０００℃下用Ｓｉ２Ｈ６和Ｃ２Ｈ４在Ｓｉ（１００）面上用气源分子束外延进行了ＳｉＣ的生长,Ｘ射线双晶衍射和ＨＲＥＥＤ表明外延层为３Ｃ－ＳｉＣ单晶;俄歇电子谱分析其中的Ｓｉ／Ｃ约为１．６．用Ｎｏ－ｍａｒｓｋｉ光学显微镜观察,其表面存在类似四边形的缺陷;与不同温度,不同Ｃ２Ｈ４流量下Ｓｉ衬底碳化形成的碳化层表面进行了比较,分析了缺陷形成的原因．     

无掩模硅图形衬底上3C-SiC的异质外延生长

采用低压化学气相沉积方法在无掩模的硅图形衬底上异质外延生长3C-SiC.硅图形衬底采用光刻和ICP刻蚀得到.图形由平行长条状沟槽和台面组成,其中沟槽宽度为1～10μm不同间隔,沟槽之间距离为1～10μm不同间隔.对于在不同的沟槽和台面尺寸区域3C-SiC的生长进行了详细研究.采用扫描电镜分别观察了不同区域的生长形貌,分析了图形衬底结构上SiC的生长行为.其中合并生长形成的空气隙结构可以释放由Si和SiC晶格失配引起的应力,从而可以用来解决SiC生长中的晶片翘曲问题,进行厚膜生长.XRD结果表明此无掩模硅图形衬底上得到3C-SiC(111)取向生长.     

衬底温度和生长速率对MBE自组织生长In_xGa_(1-x)As/GaAsQD的影响

研究GaAs基InxGa1-xAs/GaAs量子点(QD)的MBE生长条件,发现在一定的/比下,衬底温度和生长速率是影响InxGa1-xAs/GaAsQD形成及形状的一对重要因素,其中衬底温度直接影响着In的偏析程度,决定了InxGa1-xAs/GaAs的生长模式;生长速率影响着InxGa1-xAs外延层的质量,决定了InxGa1-xAs/GaAsQD的形状及尺寸.通过调节衬底温度和生长速率生长出了形状规则、尺寸较均匀的InxGa1-xAs/GaAsQD(x=0.3)     

GSMBE生长的高质量氮化镓材料

使用NH3作氮源,采用GSMBE方法在(0001)Al2O3衬底上生长出了高质量的GaN单晶外延膜.1.2μm厚的GaN外延膜的(0002)X射线双晶衍射峰回摆曲线的半高宽为6',室温电子迁移率为300cm2/(V·s),背景电子浓度约为3×1017cm-3.     

MOCVD方法制备高Al组分AlGaN

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上外延生长了高Al组分的AlGaN薄膜.采用透射谱的方法确定AlGaN外延层的带隙,采用X光双晶衍射(DCXRD)的ω扫描摇摆曲线表征AlGaN外延层晶体质量,采用扫描电子显微镜表征AlGaN外延层的表面形貌.对生长压力为1.33×104和0.66×104Pa的两个样品的光学性质、晶体质量及表面形貌进行了对比.     

电子阻挡层对UV LED芯片老化后反向漏电的影响

着重对紫外(UV)LED芯片的反向漏电进行研究,使用高Al组分的AlGaN材料作为LED外延结构中的电子阻挡层(EBL),旨在解决UV LED芯片在老化后的漏电问题。结果表明,高Al组分的AlGaN EBL凭借其足够高的势垒高度,可以有效降低电子泄漏水平,从而改善UV LED芯片在老化后的反向漏电问题。选取365~415 nm波段、量子阱禁带宽度为3.0~3.4 eV的外延片为研究对象,研究了EBL工艺对老化后芯片漏电性能的影响,得到AlGaN EBL的最佳Al组分为30%~40%,对应禁带宽度为4.0~4.3 eV。使用该方法制作的UV LED芯片在经过长时间老化后,其漏电流可以保持在1 nA以下,综合性能大幅提升。     

MOCVD方法制备高Al组分AlGaN

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上外延生长了高Al组分的AlGaN薄膜.采用透射谱的方法确定AlGaN外延层的带隙,采用X光双晶衍射(DCXRD)的ω扫描摇摆曲线表征AlGaN外延层晶体质量,采用扫描电子显微镜表征AlGaN外延层的表面形貌.对生长压力为1.33×104和0.66×104Pa的两个样品的光学性质、晶体质量及表面形貌进行了对比.