Study of contact resistivity, mechanical integrity, and thermal stability of Ti/Al and Ta/Al ohmic contacts to n-type GaN

The annealing conditions and contact resistivities of Ta/Al ohmic contacts to n-type GaN are reported for the first time. The high temperature stability and mechanical integrity of Ti/Al and Ta/Al contacts have been investigated. Ta/Al (35 nm/115 nm) contacts to n-type GaN became ohmic after annealing for 3 min at 500°C or for 15 s at 600°C. A minimum contact resistivity of 5×10⁻⁶Ω cm² was measured after contacts were repatterned with an Al layer to reduce the effect of a high metal sheet resistance. Ti/Al and Ta/Al contacts encapsulated under vacuum in quartz tubes showed a significant increase in contact resistivity after aging for five days at 600°C. Cross section transmission electron microscopy micrographs and electrical measurements of aged samples indicate that the increased contact resistivity is primarily the result of degradation of the metal layers. Minimal reactions at the metal/GaN interface of aged samples were observed.     

GaN grown by hydride vapor phase epitaxy on p-type 6H-SiC layers

6H-SiC/GaN pn-heterostructures were grown by subsequent epitaxial growth of p-SiC by low temperature liquid phase epitaxy (LTLPE) and n-GaN by hydride vapor phase epitaxy (HVPE). For the first time, p-type epitaxial layers grown on 6H-SiC wafers were used as substrates for GaN HVPE growth. The GaN layers exhibit high crystal quality which was determined by x-ray diffraction. The full width at a half maximum (FWHM) for the ω-scan rocking curve for (0002) GaN reflection was ∼120 arcsec. The photoluminescence spectra for these films were dominated by band-edge emission. The FWHM of the edge PL peak at 361 nm was about 5 nm (80K).     

CNT-FED背光源中支撑体高度的优化研究

利用丝网印刷技术制备碳纳米管阴极并真空封装碳纳米管场发射(CNT-FED)背光源原型器件,研究了支撑体高度对碳纳米管背光源发射性能的影响,实验表明:支撑体高度增加,开启电压随之增加;达到同样的发射电流密度,支撑体越高,亮度也越高.支撑体高度为1 000 μm和2 000μm时,CNT-FED背光源发射性能较好,在电流密度为4 mA/cm~2情况下,支撑体高度为1 OOO μm时,亮度为1 800 cd/m~2;支撑体高度为2 OOO μm时,亮度为3 100 cd/m~2.选用支撑体高度为2 000 μm,制备出86.4 cm液晶平板显示器(LCD)用CNT-FED背光源,亮度最高可达8 000cd/m~2,发光均匀性为82%,稳定发射30 h,发射电流无明显衰减.     

钕铁硼取向成型压机的自动化改造

我国是钕铁硼资源和生产的大国,但是生产设备相对比较落后,尤其是压型环节自动化和信息化程度很低。国际上有全自动压机,但是自动化的程度没有本项目全面,且价格昂贵,而且不太适合国内的生产工艺和生产状况。因此,从降低人工劳动强度、减员增效、促进企业安全生产、节能降耗、提升产品质量以及提升企业效率、管理和信息化水平的角度看,钕铁硼取向成型压机的自动化改造势在必行。     

硅基氮化铝薄膜的AFM和XPS分析

在Si(111)基底上利用直流磁控溅射系统沉积氮化铝(AlN)薄膜,X-射线衍射分析薄膜结构和取向,原子力显微镜分析薄膜表面形貌,X-射线光电子能谱分析薄膜的元素化学价态和组分。结果表明,生长的AlN薄膜具有良好的(100)择优取向,其半峰宽为0.3°。薄膜表面粗糙度为0.23 nm,表面均方根粗糙度为0.30 nm,z轴方向最高突起约3.25 nm。薄膜表面组分为Al、N、O、C元素,其中C、O主要以物理吸附方式存在于薄膜表面,而Al、N元素的存在方式主要是Al—N化合物,深度剥蚀分析表明获得的AlN薄膜接近其化学计量比。     

CuCr合金催化剂制备条件对大电流CNTs阴极的影响

通过改变溅射功率以磁控溅射法制备了Cu/Cr合金催化剂,研究了化学气相沉积法制备的碳纳米管(CNTs)作为大电流密度场发射阴极的场发射性能。采用扫描电镜和场发射测试仪分别对不同功率催化剂制备的CNTs进行了形貌及性能分析。结果表明,根据溅射功率与催化剂颗粒的关系,可以通过调节溅射功率改变CNTs的长径比及密度,在250WCu/Cr催化剂制备的CNTs薄膜具备了良好的场发射性能,阴极电子发射的开启电场仅为1.47V/μm,当电场为3.23V/μm,发射电流密度可高达3259μA/cm2。     

硼预淀积对自组织生长Ge量子点尺寸分布的影响

研究了以不同B2H6流量预淀积硼对UHV/CVD自组织生长Ge量子点尺寸分布的影响。在适当的生长条件下,得到了尺寸分布很窄的均匀Ge量子点,用AFM对量子点的形貌进行观察,Ge量子点尺寸的涨落小于±3%,量子点的水平尺寸和高度分别为60nm和10nm,密度为8×109cm-2。实验结果表明,通过预淀积硼表面处理,可以得到尺寸分布很窄的量子点,以满足量子点光电器件方面应用的要求。     

3.4nm超薄SiO2栅介质的特性

用LOCOS工艺制备出栅介质厚度为3.4nm的MOS电容样品,通过对样品进行I-V特性和恒流应力下V-t特性的测试,分析用氮气稀释氧化法制备的栅介质的性能,同时考察了硼扩散对栅介质性能的影响.实验结果表明,制备出的3.4nm SiO₂栅介质的平均击穿场强为16.7MV/cm,在恒流应力下发生软击穿,平均击穿电荷为2.7C/cm².栅介质厚度相同的情况下,P⁺栅样品的击穿场强和软击穿电荷都低于N⁺栅样品.     

碳纳米管阴极平板显示器的工艺研究

碳纳米管场致发射显示器是一种新型的真空器件，也是一种具有巨大应用潜力的平板型显示设备。本文详细地介绍了碳纳米管场致发射原理，给出了碳纳米管阴极平板显示器的基本结构和工作原理，对于显示器件的真空封装，碳纳米管阴极装配，控制栅极制作等工艺问题进行了阐述和研究。采用这些技术，已经研制出了碳纳米管阴极场致发射显示器的样品。     

碳纳米管团聚结构的电镜研究

纳米聚团床催化裂解法制得的碳纳米管均以团聚体形式存在，本文利用电子显微镜观察了两种碳纳米管团聚体的团聚结构，分散形态及微观结构，研究表明，纳米聚团床催化裂解法制备的碳纳米管具有多级团聚结构，范德华力及缠绕作用共同造成了多级团聚体的形成，细长的碳纳米管分散困难，易絮凝；短小弯曲的碳纳米管易于分散。