Si(100)衬底上高质量3C-SiC的改良外延生长

介绍了新近研制出的一种电阻加热式CVD/LPCVD SiC专用制备系统,并利用该系统以SiH4、C2H4和H2作为反应气体在直径为50mm的Si(100)衬底上获得了高质量的3C-SiC外延材料.用X射线衍射和Raman散射技术研究了3C-SiC外延膜的结晶质量,在80～300K的温度范围内利用Van der Pauw方法对1～3μm厚的外延膜的电学特性进行了测试,室温Hall迁移率最高达到470cm2/(V*s),载流子浓度为7.7×1017cm-3.     

7kW级光纤耦合输出全固态激光器

全固态激光器具有效率高、寿命长、光束质量好、体积适中、可柔性传输等优点,是目前较成熟的激光技术之一。近年来,随着激光加工技术迅速发展,数控技术日趋完善,激光加工装备已广泛应用于先进制造业,但所使用的核心部件高功率全固态激光器几乎全部依赖于进口,这在一定程度上制约了大功率激光加工装备的普及,阻碍了我国制造业的发展。     

n型和p型4H-SiC的二级喇曼谱

给出了n型和p型4H-SiC的二级喇曼谱的实验结果.指认了所观察到的一些光谱结构对应的特定声子支及其在布里渊区中相应的对称点.发现在4H-SiC的二级喇曼谱中存在能量差约为10cm-1 的双谱线结构,这一结构与六方相GaN,ZnO和AlN的双谱线结构具有相同的能量差.二级喇曼谱的截止频率对于不同掺杂情况的4H-SiC具有相同的值.它并不等于n型掺杂4H-SiC的A1(LO)声子的倍频,而是等于未掺杂样品的A1(LO)声子的倍频.掺杂类型和杂质浓度对4H-SiC的二级喇曼谱几乎没有影响.     

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.     

生长条件对InGaN/GaN多量子阱表面v型缺陷的影响

我们研究了生长温度、TMIn/TEGa和Ⅴ/Ⅲ比对 InGaN/GaN多量子阱表面v型缺陷的影响。当TMIn的流量从180sccm增加到200sccm,v型缺陷的密度也从2.7210¹⁸/cm² 增加到了5.2410¹⁸ /cm², v型缺陷的深度和宽度也随着TMIn流量的增加而增加。当生长温度从748℃增加到758℃, v型缺陷的密度分别是2.0510⁸/cm², 2.7210⁸/cm² 和 4.2310⁸/cm²,V型缺陷的密度随着生长温度的增加而增加。当NH3的流量从5000sccm增加到8000sccm, v型缺陷的密度分别为 6.3410¹⁸/cm², 2.7210¹⁸/cm², 4.1310¹⁸/cm²。我们在753℃, TMIn 流量为180sccm, NH3 流量为6600sccm时,得到了晶体质量最好的InGaN/GaN 多量子阱,表面平整,v型缺陷的密度也比较少。V型缺陷的深度从10nm到30nm,宽度从100nm到200nm,为了抑制v型缺陷对GaN基LEDs反向电流(IR)和静电放电 (ESD) 的影响,我们需要生长更厚的p-GaN来填充这些v型缺陷。     

在蓝宝石图形衬底上生长低穿透性位错的GaN薄膜

使用MOCVD外延系统,采用3D-2D生长模式在圆锥图形蓝宝石衬底上生长GaN薄膜。研究发现3D-2D生长模式能够有效的减少GaN薄膜的穿透性位错,其中3D GaN层的生长条件是关键：低V/III比,低温和高生长压力。为了进一步减少TD,3D GaN层的厚度应该与图形衬底上的图形高度接近。当3D GaN层生长结束时,3D GaN层把图形衬底的图形围在其中,具有倾斜的侧壁和（0001）向的上表面,而图形上基本没有沉积物。在接下来的2D生长过程里,GaN沿倾斜侧面快速生长,使得侧面上的穿透性位错产生弯曲,从而减少GaN薄膜的穿透性位错。经过对3D条件的优化,GaN薄膜的穿透性位错降低到1×108cm-2,XRD测试得到的（002）,（102）半宽分别达到211弧秒和219弧秒。     

The effect of δ-doping and modulation-doping on Si-doped high Al content n-AlxGa1-xN grown by MOCVD

The effect of periodic delta-doping and modulation-doping on high Al content n-Al_xGa_1-xN（x = 0.55） epilayers grown by MOCVD has been investigated.Measured by XRD,AFM,contactless sheet resistance, and Hall-effect tests,δ-doped and modulation-doped n-Al_xGa_1-xN have better crystal quality,surface morphology and electrical properties as compared with uniformly-doped n-Al_xGa_1-xN.These improvements are attributed to the SiN_x growth mask induced by 5-doping layers and the dislocation-blocking effect induced by both growth techniques.In addition,due to the broadened doping profile ascribed to enhanced dopant diffusion at high growth temperatures（1150℃） of n-Al_0.55Ga_0.45N,modulation-doped n-Al_0.55Ga_0.45N has similar properties asδ-doped n-Al_0.55Ga_0.45N.     

MOCVD epitaxy of InAlN on different templates

InAlN epilayers were grown on high quality GaN and A1N templates with the same growth parameters. Measurement results showed that two samples had the same In content of～16%,while the crystal quality and surface topography of the InAlN epilayer grown on the AlN template,with 282.3"（002） full width at half maximum （FWHM） of rocking curve,313.5"（102） FWHM,surface roughness of 0.39 nm and V-pit density of 2.8×10⁸ cm^-2,were better than that of the InAlN epilayer grown on the GaN template,309.3",339.1",0.593 nm and 4.2×10⁸ cm^-2.A primary conclusion was proposed that both the crystal quality and the surface topography of the InAlN epilayer grown on the AlN template were better than that of the InAlN epilayer grown on the GaN template. Therefore,the AlN template was a better choice than the GaN template for getting high quality InAlN epilayers.     

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.     

化学气相传输法生长ZnO单晶

利用化学气相传输法生长了ZnO单晶.通过控制源区和生长端的温度梯度,使用碳辅助增强质量传输效应,在无籽晶自发成核的条件下,得到了晶粒尺寸达5mm×8mm的ZnO晶体.利用长有GaN层的蓝宝石晶片作为籽晶,得到了直径32mm、厚4mm左右的ZnO单晶体.用光致发光谱和X射线双晶衍射研究了ZnO晶体的性质并对生长的热力学过程和现象进行了分析.