V／III比和生长温度对RF-MBE InN表面形貌的影响

由于生长InN所需平衡氮气压较高，而且InN分解温度比较低，因此在生长InN时In原子很容易在表面聚集形成In滴，使InN外延膜的表面形貌变差，影响InN外延膜质量的提高. 通过研究V／III比和生长温度对RF-MBE生长InN外延膜表面形貌的影响，发现V／III比和生长温度对InN外延膜表面In滴的量有重要影响. 通过选择合适的V／III比和生长温度，得到了表面平整光亮、无In滴的InN外延膜.     

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.     

低温机械合金化研究进展

介绍了2种经传统的球磨机改进而成的低温球磨机，对目前国内外低温机械合金化的研究现状，特别是对具有高温稳定性的纳米材料制备的应用进行了简要的概括总结，讨论了低温机械合金化的反应机制和能提高纳米材料高温稳定性的机理，对今后的发展趋势进行了展望。     

AlGaN/GaN型气敏传感器对于CO的响应研究

研究了基于AlGaN/GaN型结构的气敏传感器对于CO的传感性.制备出AlGaN/GaN型气敏传感器器件,并测试得到了器件在50℃时对于不同浓度（1%,9000,8000,5000和1000ppm）的CO的响应情况;测试并分析了1%CO在50和100℃下响应度的差异,计算了通入1%CO前后器件的肖特基势垒高度的变化和灵敏度随电压的分布关系.结果表明,器件的灵敏度强烈依赖于器件的工作温度和通入的气体浓度,随着温度和浓度的增加,器件的灵敏度呈单调增加,器件在100℃空气气氛中表现出了良好恢复性能.     

AlGaN/GaN背对背肖特基二极管氢气传感器

通过溅射的方法制作了Pt/AlGaN/GaN背对背肖特基二极管并测试了该器件对氢气的响应.研究了Pt/AlGaN/GaN背对背肖特基二极管在25和100℃时对于10%H2(N2气中)的响应,计算了器件的灵敏度;并比较了两种温度条件下器件对于氢气响应的快慢;空气中的氧气对于器件电流的恢复有重要的作用;最后由热电子发射公式计算了器件在通入10%的氢气前后有效势垒高度的变化.     

SiC衬底上高性能AlGaN/GaN HEMT结构材料的研制

用金属有机物化学气相沉积技术(MOCVD)在半绝缘4H-和6H-SiC衬底上研制出了高性能的具有国内领先和国际先进水平的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)材料,室温二维电子气迁移率和浓度分别为2215cm2/(V·s)和1.044×1013cm-2;50mm外延片平均方块电阻不高于253.7Ω/□,方块电阻不均匀性小于2.02%;三晶X射线衍射和原子力显微镜分析表明该材料具有较高的晶体质量和表面质量.用以上材料研制出了1mm栅宽AlGaN/GaN HEMT功率器件,8GHz连续波输入下器件的输出功率密度为8.25W/mm,功率附加效率为39.4%;对研制的器件进行了可靠性测试,器件连续工作半小时后,输出功率只下降了0.1dBm,表明所研制的器件具备了一定的可靠性.     

InxAl1-xN/AlN/GaN高电子迁移率晶体管的电学特性

通过自洽求解薛定谔和泊松方程研究了In_xAl_1-xN/AlN/GaN结构的电学特性。通过研究In_xAl_1-xN内部极化效应随铟组分的变化发现,当铟组分为0.41时,总的极化效应为零。通过计算发现,二维电子气密度随着铟组分的增加而减小。对于AlN的厚度存在一个临界值：当AlN的厚度小于临界值时,二维电子气密度随着In_xAl_1-xN厚度的增加而增加;然而,当AlN的厚度大于临界值时,二维电子气密度随着In_xAl_1-xN厚度的增加而减少。对于晶格匹配的In_0.18Al_0.82N/AlN/GaN结构,AlN的厚度临界值为2.8nm。通过计算还发现,AlN厚度临界值随着铟组分的增加而减少。