高质量ZnO薄膜的退火性质研究

在LP－MOCVD中，我们利用Zn(C2H5)2作Zn源，CO2作氧源，在（0002）蓝宝石衬底上成功制备出皮c轴取向高度一致的ZnO薄膜，并对其进行500℃-800℃四个不同温度的退火。利用XRD、吸收谱、光致发光谱和AFM等手段研究了退火对ZnO晶体质量和光学性质的影响。退火后，（0002）ZnO的XRD衍射峰强度显著增强，c轴晶格常数变小，同时（0002）ZnOX射红衍射峰半高宽不断减小表明晶粒逐渐增大，这与AFM观察结果较一致。由透射谱拟合得到的光学带隙退火后变小，PL谱的带边发射则加强，并出现红移，蓝带发光被有效抑制，表明ZnO薄膜的质量得到提高。     

汽车起重机支腿反力的计算

前言对于汽车起重机的支腿反力,有多种计算方法,但到底哪一种更为合理准确,至今没有一个共同的看法。过去确定支腿反力时,大多把底架当作绝对刚性或绝对柔性的,按简单的静力平衡条件计算。这不但对底架的实际支承情况不清楚,而且会经常出现支腿反力与支承条件不相符合的现象,以致给计算结果带来较大错误。本文介绍一种用经典的结构力学计算支腿     

α－Al_2O_3衬底上生长的GaN膜的光学性质

采用金属有机化学气相淀积（ＭＯＣＶＤ）方法生长了α－Ａｌ２Ｏ３衬底上外延的高质量的单晶ＧａＮ薄膜。Ｘ射线衍射光谱与喇曼散射光谱表征了ＧａＮ外延薄膜的单晶结构和单晶质量。透射光谱和光调制反射光谱定出了六角单晶ＧａＮ薄膜的直接带隙宽度和光学参数。     

热退火对 InGaN薄膜性质的影响

对采用金属有机化学气相沉积方法生长的In组分为0.14的InGaN薄膜在不同温度下进行了热退火处理.通过X射线衍射、原子力显微镜、光致发光谱和变温霍尔等测试方法研究了In0.14Ga0.86N薄膜的晶格质量、表面形貌以及光学特性和电学特性随着退火温度的变化情况.结果表明,有利于提高In0.14Ga0.86N薄膜质量的最佳退火温度为500℃.通过对变温霍尔实验数据的拟合,初步分析了退火前后InGaN样品中的多种散射机制以及它们的变化情况.     

AlxGa1-xN/GaN异质结构中二维电子气的磁致子带间散射效应

通过在低温和强磁场下的磁输运测量研究了非故意掺杂Al0．22Ga0.78N／GaN异质结二维电子气(2DEG)的磁电阻振荡现象。观察到了磁致子带间散射(MIS)效应。在极低温下观察到了表征两个子带被2DEG占据的双周期舒勃尼科夫一德哈斯(SdH)振荡。实验观察到MIS效应引起的磁电阻振荡的幅度随温度上升略有减小，振荡的频率为两个子带SdH振荡频率之差。随着温度的升高，MIS振荡成为主要的振荡。由于SdH振荡和MIS振荡对温度的依赖关系不同，实验观察到SdH和MIS振荡之间的调制在温度10和17K之间最为强烈，其它温度下的调制很弱。     

Au/Ni/Al/Ti/AlxGa1-xN/GaN和Au/Pt/Al/Ti/AlxGa1-xN/GaN欧姆接触研究

研究并对比了Ti/Al/Ni/Au和Ti/Al/Pt/Au多层金属膜与未掺杂的Al0 .2 2 Ga0 .78N/GaN(i AlGaN/GaN)异质结构之间的欧姆接触性质。在退火温度低于 70 0℃时 ,两种接触样品上都不能得到欧姆接触。随着退火温度的升高 ,85 0℃快速退火后 ,在Ti/Al/Ni/Au接触上获得了 1.2 6×10 - 6 Ω·cm2 的比接触电阻率 ,在Ti/Al/Pt/Au接触上获得了 1.97× 10 - 5Ω·cm2 的比接触电阻率。研究结果表明 ,金属与半导体接触界面和Al0 .2 2 Ga0 .78N异质结构界面载流子沟道之间适当的势垒的存在对高质量欧姆接触的形成起重要作用 ,势垒的宽度取决于退火温度以及退火的具体进程。对Ti/Al/Ni/Au和Ti/Al/Pt/Au欧姆接触比接触电阻率的差异进行了解释。     

硅基AlN应力和压电极化研究

通过XRD和Raman谱研究了用金属有机化学气相沉积 (MOCVD)的方法在Si( 111)面上生长的AlN薄膜层上的应力和压电极化 ,Raman谱观察到两个声子峰位分别在 619.5cm- 1 (A1 (TO) )和 668.5cm- 1 (E2 (high) )。通过光学声子E2 (high)的频移为 13cm- 1 计算得到AlN薄膜上的双轴压应力为 5 .1GPa ,在z轴方向上和在垂直于z轴方向上的应变分别为εzz=6 7× 10 - 3和εxx=-1 1× 10 - 2 ,产生的压电极化电荷PPE=2 .2 6× 10 - 2 c·m- 2 ,这相当于在Si的表面产生浓度为 1.41× 10 1 3c·cm- 2 的电子积累。同时 ,实验还发现在MOCVD生长过程中存在Si原子的扩散 ,在界面处形成了一个过渡层 ,过渡层主要以Si原子取代Al原子的位置并形成Si-N键为主。     

ZnAl_2O_4/α-Al_2O_3衬底上GaN的生长

研究了直接在 Zn Al2 O4/α-Al2 O3 衬底上用 MOCVD法一步生长 Ga N薄膜 .利用脉冲激光淀积法在α-Al2 O3衬底上淀积了高质量 Zn O薄膜 ,对 Zn O/α-Al2 O3 样品在 110 0℃退火得到了具有 Zn Al2 O4覆盖层的 α-Al2 O3 衬底 ,并在此复合衬底上利用光加热低压 MOCVD法直接生长了纤锌矿结构 Ga N. X射线衍射谱表明反应得到的Zn Al2 O4层为 ( 111)取向 .扫描电子显微镜照片显示随退火时间从小于 3 0 min增加到 2 0 h,Zn Al2 O4表面由均匀的岛状结构衍变为突起的线状结构 ,相应的 Ga N X射线衍射谱表明 Ga N由 c轴单晶变为多晶 ,单晶 Ga N的摇摆曲线半高宽     

InN薄膜的退火特性

对InN薄膜在氨气氛下的高温退火行为进行了研究.利用XRD,SEM和XPS对样品进行了分析.结果表明,InN薄膜的结晶质量和表面形貌并不随退火温度单调变化.由于高温退火时N原子的挥发,剩下的In原子在样品表面聚集形成In颗粒.当退火温度高于425℃时,In原子的脱吸附作用增加,从而导致样品表面的In颗粒在退火温度高于425℃时逐渐减少.XRD和SEM结果表明In颗粒密度最高的样品具有最差的结晶质量.这种现象可能是由于In颗粒隔离了其下面的InN与退火气氛的接触,同时,金属In和InN结构上的差异也可能在InN中导致了高密度的结构缺陷,从而降低了InN薄膜的结晶质量.     

MOCVD制备过掺杂GaN基稀磁半导体微结构研究

应用MOCVD方法我们在c轴取向的蓝宝石衬底上生长出Fe掺杂和Mn掺杂GaN薄膜。通过改变前驱物的通入量,我们制备出不同掺杂浓度的样品。应用高分辨透射电镜,我们对样品的微结构进行了分析。对于Fe过掺杂GaN样品,我们发现了六角结构的Fe3N团簇的存在,并且Fe3N(0002)面平行于GaN(0002)面;对于Mn过掺杂GaN样品,我们发现了六角结构的Mn6N2.58相的存在,并且Mn6N2.58(0002)面平行于GaN(0002)面。同时,由于晶格中掺入了大量掺杂离子,GaN晶格取向遭到了破坏,导致了部分GaN(0002)面的倾斜。磁学测量表明均一相的Fe掺杂GaN显现铁磁性,而均一相Mn掺杂GaN没有铁磁性。由于铁磁性Fe单晶和Fe3N团簇的存在,相比于均一性Fe掺杂GaN,过掺杂GaN样品的磁性大幅度增强,而Mn过掺杂GaN样品显现出很弱的铁磁性,这有可能来源于Mn6N2.58相。