加快发展我国半导体照明新兴战略性产业

半导体照明亦称固态照明,是指用全固态发光器件作为光源的照明,主要包含发光二极管（LED,light emitting diode的缩写）和有机物发光二极管（OLED,Organic Light Emitting Diode的缩写）,具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等显著特点．正在成为照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明光源的革命。半导体照明以其技术的先进性和产品应用的广泛性．被公认为是21世纪最具发展前景的高新技术领域之一。     

C离子注入Si中Si-C合金的形成及其特征

利用离子注入和高温退火的方法在Si中生长了C含量为0.6%—1.0%的Si1-xCx合金,研究了注入过程中产生的损伤缺陷、注入C离子的剂量及退火工艺对合金形成的影响,探讨了合金的形成机理及合金产生的应变分布的起因．如果注入的C离子剂量小于引起Si非晶化的剂量,退火过程中注入产生的损伤缺陷容易与C原子结合形成缺陷团簇,难于形成Si1-xCx合金,而预先利用Si离子注入引进损伤有利于Si1-xCx合金的形成;但如果注入的C离子可以引起Si的非晶化,预先注入产生的损伤缺陷不利于Si1-xCx合金的形成．与慢速退火工艺相比,快速热退火工艺有利于Si1-xCx合金的形成．离子注入的C原子在空间分布不均匀,退火过程中将形成应变不同的Si1-x-Cx合金区域．     

RF-MBE生长AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料

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2×1017cm-a,相应的电子迁移率为177cm2/(V·s);GaN(0002)X射线衍射摇摆曲线半高宽(FWHM)为6′;AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料的室温电子迁移率为730cm2/(V·s),相应的电子气面密度为7.6×1012cm-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50mS/mm(栅长1μm),截止频率达13GHz(栅长0.5μm).     

砷化镓低压汽相外延生长及其界面参数的研究

本文进行了 GaAs/AsCl_3/H_2系统的低压低温生长实验,对影响界面参数的因素进行了理论分析。得到了陡峭的界面浓度分布和较高界面迁移率的材料,并获得了好的器件结果。     

Progress in 4H-SiC homoepitaxial growth by hot-wall LPCVD

Recent progress in 4H-SiC homoepitaxial growth by using hot-wall low-pressure chemical vapor deposition (HW-LPCVD) at the authors' group was reviewed. Horizontal air-cooled low-pressure hot-wall CVD (LPHWCVD) system was developed and employed to get high quality 4H-SiC epilayers. Homoepitaxial growth of 4HSiC on off-oriented Si-face (0001) substrates was performed at a typical temperature of 1 500 ℃ by using the stepcontrolled epitaxy. The typical growth rate was controlled to be about 1.0 μm/h. The background doping was reduced to 2 × 1015- 5 × 1015 cm-3. The FWHM of the rocking curve was 0 308 nm in 2 μm× 2 μm scale. Intentional N-doped and B-doped 4H-SiC epilayers were obtained by in-situ doping of NH3 and B2 H6, respectively. Thermal oxidization of 4H-SiC homoepitaxial layers was conducted in a dry O2 and H2 atmosphere at 1 150 ℃ and 4H-SiC MOS structures was obtained. Schottky barrier diodes with reverse blocking voltage of over 1000 V were achieved preliminarily.     

输出功率密度为2.23W/mm的X波段AlGaN/GaN功率HEMT器件

MOCVD技术在蓝宝石衬底上制备出具有高迁移率GaN沟道层的AlGaN/GaN HEMT材料.高迁移率GaN外延层的室温迁移率达741cm2/(V·s),相应背景电子浓度为1.52×1016cm-3;非有意掺杂高阻GaN缓冲层的室温电阻率超过108Ω·cm,相应的方块电阻超过1012Ω/□.50mm HEMT外延片平均方块电阻为440.9Ω/□,方块电阻均匀性优于96％.用此材料研制出了0.2μm栅长的X波段HEMT功率器件,40μm栅宽的器件跨导达到250mS/mm,特征频率fT为77GHz;0.8mm栅宽的器件电流密度达到1.07A/mm,8GHz时连续波输出功率为1.78W,相应功率密度为2.23W/mm,线性功率增益为13.3dB.     

非对称InGaN多量子阱发光二极管的发光分布和空穴输运

为研究多量子阱中的发光分布和空穴输运,制备了非对称InGaN/GaN 多量子阱（MQW）发光二极管。在电注入下,具有wNQW有源区结构（靠近p的第一个阱QW1比其他QWs较宽）的样品只有一个来自QW1的发光峰,而具有nWQW有源区结构的样品具有一个短波长发光峰和一个长波长发光峰,分别来自QW1和后面的QWs。增加QW1和后面QWs之间的势垒厚度,来自后面QWs的长波长发光峰减弱,总的发光强度也随之减弱。结论是具有nWQW和薄势垒的非对称耦合MQW结构可以改善空穴输运,从而增强后面QW的发光,提高LED内量子效率。     

大功率倒装结构GaN LED p电极研究

从接触电阻、反射率、电流扩展等方面对Ni/Au/Ag,ITO/Ag,Ag等多种倒装结构p电极金属体系进行分析比较，给出了实现倒装结构大功率GaN LED p电极的多种设计方案. 指出Ni/Au金属化体系在大功率LED应用中存在的热稳定性问题及Ru,Ir等新型金属体系实现GaN p电极接触的潜在优势.     

MOCVD生长的SiC衬底高迁移率GaN沟道层AlGaN/AlN/GaN HEMT结构

用MOCVD技术在高阻6H-SiC衬底上研制出了具有高迁移率GaN沟道层的AlGaN/AlN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)结构材料,其室温和80K时二维电子气迁移率分别为1944和11588cm2/(V·s),相应二维电子气浓度为1.03×1013cm-2;三晶X射线衍射和原子力显微镜分析表明该材料具有良好的晶体质量和表面形貌,10μm×10μm样品的表面粗糙度为0.27nm.用此材料研制出了栅长为0.8μm,栅宽为1.2mm的HEMT器件,最大漏极饱和电流密度和非本征跨导分别为957mA/mm和267mS/mm.     

3 kW高效、高功率全固态连续波激光器

全固态激光器兼备了半导体激光器和固体激光器的双重优点,具有效率高、光束质量好、结构紧凑、寿命长等优点,近年来已成为激光学科的重点发展方向之一,高功率全固态激光器在工业加工、军事和科研等领域有十分重要的用途。本实验利用自主研制的高功率激光头,采用Nd∶YAG双棒串接