ZnO单晶的缺陷及其对材料性质的影响

利用X射线衍射技术、荧光光谱、霍尔效应和光学显微等方法分别研究了ZnO单晶的晶格完整性、深能级缺陷、电学性质、位错和生长极性.通过比较ZnO单晶材料在退火前后的测试结果,分析了材料的缺陷属性和缺陷对材料性质、晶体完整性的影响.     

3C-SiC/Si异质结二极管的高温特性

研究了低压化学气相淀积方法制备的n- 3C- Si C/p- Si(10 0 )异质结二极管(HJD)在30 0～4 80 K高温下的电流密度-电压(J- V)特性.室温下HJD的正反向整流比(通常定义为±1V外加偏压下)最高可达1.8×10 4 ,在4 80 K时仍存在较小整流特性,整流比减小至3.1.在30 0 K温度下反向击穿电压最高可达2 2 0 V .电容-电压特性表明该Si C/Si异质结为突变结,内建电势Vbi为0 .75 V.采用了一个含多个参数的方程式对不同温度下异质结二极管的正向J-V实验曲线进行了很好的拟和与说明,并讨论了电流输运机制.该异质结构可用于制备高质量异质结器件,如宽带隙发射极Si C/Si HBT     

MOCVD生长Mg掺杂GaN的退火研究

用MOCVD技术在50mm蓝宝石衬底（0001）面上生长了GaN∶Mg外延膜，对样品进行热退火处理并作了Hall、双晶X射线衍射(DCXRD)和室温光致发光谱(PL)测试．Hall测试结果表明，950℃退火后空穴浓度达到5e17cm－3以上，电阻率降到2.5Ω·cm；(0002)面DCXRD测试发现样品退火前、后的半峰宽均约为4′；室温PL谱中发光峰位于2.85eV处，退火后峰的强度比退火前增强了8倍以上，表明样品中大量被H钝化的受主Mg原子在退火后被激活．     

AlGaN/GaN基HBTs的高频特性模拟

对n-p-n型AlGaN/GaN基HBTs的高频特性进行了模拟计算,分析了发射区、基区、集电区的一些材料参数对n-p-n型AlGaN/GaN基HBTs的高频特性的影响.发现基区的设计对频率性能影响很大,减小基区厚度、增大空穴浓度和迁移率将有效提高HBTs的频率性能.     

超高亮度二极管产业现状和发展趋势

爱迪生对灯泡的发明，使人类利用电来照明的梦想变成了现实，实现了人类历史上照明方法的一次伟大革命。但是，这一传统的以灯泡为基础的照明方法，在二十一世纪的今天，却遇到了用氮化镓基宽禁带半导体材料研制的白光发光二极管的严峻挑战！氮化镓基宽禁带半导体材料研制的白光发光二极管有望在未来的十几年内进入传统的以灯泡为基础的照明领域，引起照明方法的又一次伟大革命！     

在复合衬底γ-Al2O3/Si(001）上生长GaN

采用分子束外延（MBE）生长方法，使用γ-Al₂O₃材料作为新型过渡层，在Si(001）衬底上获得了没有裂纹的GaN外延层，实验结果表明使用γ-Al₂O₃过渡层有效地缓解了外延层中的应力. 通过生长并测试分析几种不同结构的外延材料，研究了复合衬底γ-Al₂O₃/Si (001）生长GaN情况，得到了六方相GaN单晶材料，实现了GaN c面生长. 预铺薄层Al及高温AlN层可以提高GaN晶体质量，低温AlN缓冲层可以改善GaN表面的粗糙度. 为解决Si(001）衬底上GaN的生长问题提供了有益的探索.     

SiC单晶的生长及其器件研制进展

ＳｉＣ具有禁带宽度大，热导率高，电子的饱和漂移速度大，临界击穿电场高和介电常数低等特点，在高频大功率，耐高温，抗辐照的半导体器件及紫外探测器和短波发光二极管方面具有广泛的应用前景，本文综述了半导体ＳｉＣ体单晶和薄膜的生长及其器件研制的概况。     

大面积规则排布的AlN纳米柱阵列制备

采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)方法在2英寸(1英寸=2.54 cm)c面蓝宝石衬底上异质外延厚度1μm、具有原子级平整表面的高质量氮化铝(AlN)外延层.并在此高质量AlN薄膜的基础上开发了基于纳米压印光刻技术、干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的工艺,通过自上而下的方法制备得到了大面积范围内规则排列的AlN纳米柱阵列,纳米柱的高度和直径分别为1μm和535 nm.研究结果表明,高晶体质量的AlN材料以及基于AZ400K溶液的湿法腐蚀工艺是制备无腐蚀坑且侧壁光滑的垂直AlN纳米柱阵列的关键.AlN纳米柱阵列的制备为深紫外纳米柱发光器件的研究奠定了基础.     

Effects of etching conditions on surface morphology of periodic inverted trapezoidal patterned Si(100) substrate

In this paper, the anisotropic etching process of Si(100) wafers in tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) solution with isopropyl alcohol (IPA) is investigated in detail. An inverted trapezoidal pattern is developed. A series of experiments are performed by changing TMAH concentration, IPA concentration, etching temperature and etching time. The structure of inverted trapezoidal patterns and roughness of the bottom surface are characterized by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The results show that with TMAH concentration increases, the roughness of bottom surface will decrease. The addition of IPA into TMAH solution improves the morphology of the bottom surface significantly. Low temperature is beneficial to get a smooth bottom surface. Furthermore, etching time can change the bottom surface roughness. A model is proposed to explain the etching processes. The hillock area ratio of the bottom surface has the same tendency as the etching area ratio. Finally, smooth silicon inverted trapezoidal patterns are obtained for epitaxial growth of GaN-based light emitting diode (LED) devices.     

RF-MBE生长AlGaN/GaN二维电子气材料

用射频等离子体辅助分子束外延技术 (RF -MBE)在C面蓝宝石衬底上外延了高质量的GaN膜以及AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料 .所外延的GaN膜室温背景电子浓度为 2× 10 17cm-3 ,相应的电子迁移率为 177cm2 /Vs;GaN (0 0 0 2 )X射线衍射摇摆曲线半高宽 (FWHM)为 6arcmin .;AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料的室温电子迁移率为 730cm2 /Vs ,相应的电子气面密度为 7.6× 10 12 cm-2 ;用此二维电子气材料制作的异质结场效应晶体管 (HFET)室温跨导达 5 0mS/mm (栅长 1微米 ) ,截止频率达 13 .2 5GHz(栅长 0 .5微米 ) ,可在 30 0℃下工作