GaN材料的高速生长对其C污染以及光致发光光谱的影响

利用金属有机化学气相沉积对GaN的高速生长进行了研究.结果表明,随着GaN生长速率的提高,其非故意掺杂的C含量也在提高,并且呈现出良好的线性关系.当生长速率由2μm/h增加至7.2μm/h时,利用SIMS测量发现其GaN中的C含量由2.9×1017增加至5.7×1018 cm-3 .研究表明,N空位的存在与C浓度之间存在紧密的联系。在高氨气分压生长条件下,N空位的浓度也在急剧下降。此时,与具有相近生长速率的常规样品相比,其C含量几乎下降了一个数量级。.光致发光光谱表明,黄带以及蓝带的强度与C污染存在线性关系.这个结果也证实了与C相关的缺陷是导致黄带以及蓝带发光的主要来源。     

ZnSe-ZnS超晶格的量子尺寸效应

本文报导了我们用常压MOCVD生长的ZnSe-ZnS应变超晶格的发光特性。我们首次制备了阱宽低达10(?)的ZnSe-ZnS应变超晶格。     

Si衬底InGaN/GaN多量子阱LED外延材料的微结构

用透射电子显微镜(TEM)和X射线双晶衍射仪(DCXRD)对在Si(111)衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱(MQW)LED外延材料的微结构进行了观察和分析.从TEM高分辨像观察到,在Si和AlN界面处未形成SixNy非晶层,在GaN/AlN界面附近的GaN上有堆垛层错存在,多量子阱的阱(InGaN)和垒(GaN)界面明锐、厚度均匀;TEM和DCXRD进一步分析表明MQW附近n型GaN的位错密度为10acm-2量级,其中多数为b=1/3〈112-0〉的刃位错.     

衬底温度对常压MOCVD生长的ZnO单晶膜的性能影响

以H2O作氧源,Zn(C2H5)2作Zn源,N2作载气,在50mm Al2O3(0001)衬底上采用常压MOCVD技术生长出高质量的ZnO单晶薄膜.用X射线双晶衍射、原子力显微镜和光致发光技术对样品进行了综合表征,报道了ZnO单晶膜的(102)非对称衍射结果.研究结果表明,在500～700℃范围内随生长温度升高,ZnO薄膜的双晶摇摆曲线半峰宽增宽,表面粗糙度减小,晶粒尺寸增大,在衬底温度为600℃时生长的ZnO膜的深能级发射最弱.     

Si衬底MOCVD生长GaN/InGaN多量子阱缺陷TEM研究

用透射电子显微镜对Si衬底生长GaN/InGaN多量子阱材料进行横断面测试,在衬底和缓冲层区域进行高分辨电子显微成像(HRTEM)、电子衍射衬度成像、选区电子衍射成像,在量子阱附近区域进行了双束近似电子衍衬像对其位错特性进行研究;用场发射扫描电子显微镜对饱和KoH溶液腐蚀前后材料成像.结果发现,AIN缓冲层具有多孔结构,高温GaN层位错平均密度达108cm-2,同扫描电子显微镜得到的六角腐蚀坑密度一致,量子阱以下发现大量位错发生90°弯曲,而使穿过量子阱位错密度大大降低.在线位错中,以刃位错居多,其次是混合位错,所观察区域几乎未见螺位错.     

生长温度对ZnO薄膜性能的影响

采用常压金属有机化学气相沉积技术在Al2O3(0001)衬底上生长出高质量的ZnO薄膜.用X射线双晶衍射ω和θ-2θ扫描、室温光致发光研究了不同生长温度对ZnO薄膜的结构、发光性能的影响.结果表明,随着生长温度的升高,ZnO薄膜的c轴晶格常数逐渐增大,a轴晶格常数逐渐变小,同时带隙相应逐渐增大.     

ZnSe及ZnSe:N的光致发光

本文报导了我们用常压MOCVD法生长的ZnSe单晶膜的光致发光特性。在77K的光致发光光谱中,ZnSe的激子发射峰位于4450,其半高宽为12.6mev。在探索ZnSe反型的过程中,我们在生长过程中掺入氮杂质,获得了氮替代硒的浅受主,其离化能为91mev。     

PECVD淀积工艺及室温NO_x气体传感器

本文介绍了用PECVD技术淀积NO_x敏感的工艺,并对典型工艺参数条件进行了讨论。我们淀积的这种NO_x敏感膜,不仅在旁热情况下对NO_x敏感,而且在室温条件下也能对NO_x气体敏感。最后,我们对室温NO_x气体传感器的一些重要性能指标进行了研究。     

ZnO/GaN/Al2O3的X射线双晶衍射研究

以H2O作氧源,Zn(C2H5)2作Zn源,N2作载气,以GaN／Al2O3为衬底采用常压MOCVD技术生长了高质量的ZnO单晶膜。用X射线双晶衍射技术测得其对称衍射(0002)面ω扫描半峰宽(FWHM)为404arcsec,表明所生长的ZnO膜具有相当一致的C轴取向;其对称衍射(0004)面ω-20扫描半峰宽为358arcsec,表明所生长的ZnO单晶膜性能良好;同时,该ZnO薄膜的非对称衍射(1012↑-)面ω扫描半峰宽为420arcsec,表明所生长的ZnO膜的位错密度为10^8cm^-2,与具有器件质量的GaN材料相当。     

表面覆盖退火对ZnO薄膜光学性质的影响

研究了暴露在空气中退火和表面覆盖蓝宝石基板退火对MOCVD生长的ZnO薄膜光学性质的影响.研究发现,暴露在空气中退火虽可以去除薄膜中的氢杂质,并在低温光致发光(PL)谱中观察到与氢相关的束缚激子峰消失,但是退火后样品室温PL谱中可观察到很强的可见光发射,表明样品中引入了大量的深能级,样品的自由激子发光没有增强.而表面覆盖蓝宝石基板退火的样品,有效去除了氢杂质,但没有观察到可见光发射,说明表面覆盖蓝宝石基板退火可以有效地保护ZnO表面不分解,不生成深能级中心.由于激子束缚中心的减少,表面覆盖退火样品的自由激子发射大大增强.