基于双热电偶校准ECR-PEMOCVD薄膜生长温度分析研究

通过简单叙述Ⅲ族GaN基氮化物薄膜,以及了解半导体薄膜生长系统的温度变化情况重要性,提出了基于双热电偶校准薄膜生长装置ECR-PEMOCVD温度的方法.试验表明,置放样品的托盘温度(薄膜的生长的真实温度)与生长环境温度(设定温度)是不一样的,两者的差异甚至很大.最后讨论了在经过校温的系统上进行蓝宝石衬底的氢氮等离子体清洗实验,并通过RHEED图像评价清洗结果质量.     

多晶硅沉积工艺中中间层对多晶硅质量的影响

采用电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)技术,以SiH4和H2为气源,在350 ℃的低温条件下,在普通玻璃衬底上沉积了多晶硅薄膜.主要考察了中间层对多晶硅薄膜沉积质量的影响.实验证明,当中间层的沉积温度为350 ℃,H2流量为20 sccm时,得到多晶硅薄膜晶粒的直径最大,为53 nm;且随着中间层沉积温度的提高,薄膜的结晶度提高.     

GaN基材料生长及其在光电器件领域的应用

GaN具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和漂移速度大和介电常数小等特点，在高亮度发光二极管、短波长激光二极管、高性能紫外探测器的高温、高频、大功率半导体器件等领域有着广泛的应用前景。介绍了GaN基半导体材料的制备方法，异质结构以及在光电子和微电子器件领域的应用，并讨论了今后的发展趋势。     

蓝宝石衬底的ECR等离子体清洗与氮化的RHEED研究

通过分析RHEED(反射高能电子衍射)图像研究了ECR(电子回旋共振)等离子体所产生的活性氢源和氮源对蓝宝石衬底的清洗与氮化作用,结果表明:在ECR氢等离子体中掺入少量的氮气可以明显提高蓝宝石衬底的清洗效果,从而获得平整而洁净的衬底表面;而采用ECR氮等离子体对经过氢氮混合等离子体清洗20min后的蓝宝石衬底进行氮化,能观测到最清晰的氮化铝成核层的RHEED条纹,且生长的GaN缓冲层质量是最好的.     

基于RHEED图像外延GaN基薄膜表面晶格演变分析

通过阐述外延薄膜进行原位监测的反射高能电子衍射(RHEED)以及RHEED图像的条纹或点阵与GaN基薄膜表面形貌的关系,提出了基于RHEED图像分析外延GaN基薄膜晶体结构演变情况,从衬底α-Al2O3的氢氮等离子体清洗、氮化、生长缓冲层以及生长外延层进行具体的分析、比较和演算.结果表明衬底在清洗前后表面晶格常数基本保持一致,对于氮化层、缓冲层以及外延层情况,表面原子层处于应变状态.     

玻璃衬底沉积氮化硅薄膜性能研究

为了改善玻璃衬底上制备的薄膜太阳电池的转换效率,采用高纯氮气作为等离子体气源,以质量分数为5%的SiH_4(Ar稀释)作为前驱气源,利用电子回旋共振-等离子体增强化学气相沉积技术在玻璃衬底上低温制备了氮化硅薄膜;利用各种测试设备分析了薄膜的成分、光学性能和表面形貌.结果表明:实验制备的非晶薄膜含氢量较低;薄膜的折射率随着衬底温度和微波功率的增加而增加.在衬底温度为350℃、微波功率为650 W时,薄膜的折射率在2.0左右,平均粗糙度为1.45 nm,还说明薄膜具有良好的光学性能和较高的表面质量.在此条件下,薄膜的沉积速率达到10.7 nm/min,表明本实验能在较高的沉积速率下制备均匀、平整、优质的SiN薄膜.     

在镀铝玻璃衬底上低温沉积GaN薄膜的结晶特性

采用电子回旋共振等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)方法,在镀铝玻璃衬底上沉积了GaN薄膜.RHEED和XRD分析显示,适当增加TMGa流量,薄膜呈现高度c轴择优取向特征;SEM表明,随着TMGa流量增加,薄膜表面逐渐平整致密;对Raman光谱中A1(TO)、E1(TO)两个禁戒模式及281.1 cm-1附近宽峰出现的原因进行了探讨,并对E2(high)、A1(LO)模的低频移动进行了分析,分析认为E2(high)模低频移动是薄膜内应力和晶粒尺寸效应共同作用的结果,同时晶粒尺寸效应还导致了A1(LO)模的低频移动.     

GaAs衬底上立方GaN的低温生长

研究了以（００１）ＧａＡｓ为衬底的用ＥＣＲＰＡＭＯＣＶＤ法生长的立方ＧａＮ薄膜的主要性质，阐述了实验过程与生长用设备。在生长过程中，衬底温度约为６００℃，反应器内压力约０４Ｐａ。     

N型4H-SiC ECR氢等离子体处理研究

采用电子回旋共振(ECR)氢等离子体对n型4H-SiC(0001)表面进行处理,并利用原位高能电子衍射(RHEED)对处理过程进行实时监控。在200°C～700°C温度范围内获得的RHEED图像成条纹状且对比清晰,表明SiC表面原子排列规则,单晶取向性好,计算表明表面未发生重构。用X射线光电子能谱(XPS)技术对表面成分进行分析,结果显示,表面C/C-H污染物被去除、氧含量降低。     

Ga0.4In0.6As／InP应变量子阱的光致发光谱与温度的关系

在不同的温度下，测试了不同阱宽的Ｇａ０．４Ｉｎ０．６Ａｓ／ＩｎＰ压缩应变量子阱结构的光致发光谱．结果表明，光致发光滑的峰值位置随温度的升高向长波方向明显移动．计算表明，光致发光谱的峰值位置与温度的关系在温度大于３０Ｋ时符合Ｖａｒｓｈｎｉ公式．