GaN、AlN的形变势和应变层GaN/AlN异质结带阶的计算

本文采用混合基矢从头赝势能带计算方法研究了（００１）界面应变对ＧａＮ、ＡｌＮ应变层的能带、平均键能Ｅｍ和带阶参数Ｅｍｖ的影响．借助于带阶参数形变势的计算,预言了不同生长厚度情况下ＧａＮ／ＡｌＮ应变层异质结价带带阶和导带带阶．     

GaN的MOCVD生长

ＧａＮ是重要的蓝光半导体材料．我们以ＴＭＧａ和ＮＨ３为源在（０１１２）α－Ａｌ２Ｏ３衬底上成功的用ＭＯＣＶＤ方法生长了ＧａＮ外延层，研究了ＧａＮ的表面形貌与结晶学、电学和光学特性．ＧａＮ（２１１０）面的双晶回摆曲线衍射峰的最小半高宽已达１６＇．并观测到ＧａＮ所发出的紫外和可见光波段的阴极荧光．     

光电导及光反射法测量AlGaN薄膜的Al组分

ＡｌＧａＮ／ＧａＮ异质结兰光激光器和发光管近年来得到很大的发展．高速和高功率的ＡｌＧａＮ／ＧａＮ异质结场效应管（ＨＦＥＴ）的研究也得到很大的重视．ＡｌＧａＮ 薄层中的Ａｌ组分是决定此类器件的设计和性能的一个重要参量． 传统的测量组分的方法如ＸＰＳ和Ａｕｇｅｒ等方法需要大型的仪器,而且大多数方法是破坏性的,注意到ＡｌＧａＮ的禁带宽度Ｅｇ和Ａｌ组分有直接的关系,可以通过光学方法先测出Ｅｇ,用下式推算出Ａｌ的组分： Ｅｇ（ＡｌＧａＮ）＝ Ｅｇ（ＧａＮ）（１－ｘ）＋Ｅｇ（ＡｌＮ）ｘ－ｂｘ（１－ｘ）．其中ｘ是…     

MOCVD生长GaN的喇曼散射谱

对在ＧａＡｓ（００１）、Ａｌ２Ｏ３（０００１）和Ｓｉ（１１１）等衬底上ＭＯＣＶＤ技术生长的ＧａＮ薄膜进行了背散射几何配置下的喇曼散射测试分析和比较，观察到了α相ＧａＮ的Ａ１（ＬＯ）模、Ａ１（ＴＯ）模、Ｅ１（ＬＯ）模和Ｅ２模．结合Ｘ射线衍射谱，分析了因不同生长工艺导致ＧａＮ／ＧａＡｓ样品的不同结构相的喇曼谱的差异，发现ＧａＮ的喇曼谱与ＧａＮ外延层的结构相、完整性及工艺条件有关，可利用其作为检测ＧａＮ外延层结构特性的一种有用手段．对含有少量β相ＧａＮ样品，观测到了包含有β相ＧａＮ贡献的声子模式（７４０ｃｍ－１）．     

MOCVD生长的InGaN／GaN双异质结构LED的生长和表征

我们在ｃ面蓝宝石上用常压ＭＯＣＶＤ法得到了高质量ＩｎＧａＮ外延层。研究表明，Ｉｎ分凝系数不仅与生长温度有关，而且与ＩｎＧａＮ薄膜的生长速度有关。观测到了在生长温度低至７００℃，Ｉｎ摩尔分数达０．２０时生长的ＩｎＧａＮ膜的强烈的能带边缘光致发光。本文还介绍了有关蓝光ＩｎＧａＮ／ＧａＮ双异质结构ＬＥＤ所取得的最初结构。     

纳米GaN的制备及HREM观测

纳米ＧａＮ的制备及ＨＲＥＭ观测张庶元谢毅钱逸泰张裕恒（中国科技大学结构分析开放研究实验室，合肥２３００２６）ＧａＮ是一种宽能隙的半导体材料，具有制备光电器件的潜在应用价值［１，２］，因而受到日益增长的关注。据文献报道［３］，ＧａＮ具有三种物相，即纤锌...     

(001)GaAs衬底上异质外延的立方GaN薄膜与界面

用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学气相沉积（ＥＣＲ－ＰＡＭＯＣＶＤ）法，在低温条件下，在（００１）ＧａＡｓ衬底上异质外延，生长了立方晶ＧａＮ薄膜．高分辩电镜（ＨＲＥＭ）观测与Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）测量结果表明：ＧａＮ薄膜具有典型的闪锌矿结构；三种方法测得其晶格常数为０．４５１～０．４５７ｎｍ；在ＧａＮ／ＧａＡｓ界面处的生长模式为异质外延；ＧａＮ薄膜中的位错主要为堆垛层错与刃形位错；随着远离界面，ＧａＮ中位错密度与镶嵌组织迅速减少．     

超高亮度InGaN单量子阱结构绿色LED

发光强度为１２ｃｄ的超高亮度绿色ＩｎＧａＮ单量子阱（ＳＱＷ）结构发光二极管已研制成功。该器件的输出功率、外量子效率、峰值波长和光谱半宽在正向电流２０ｍＡ下分别为３ｍＷ、６．３％、５２０ｎｍ和３０ｎｍ。这种绿色ＩｎＧａＮ单量子阱发光二极管的Ｐ－Ａｌ－ＧａＮ／ＩｎＧａＮ／ｎ－ＧａＮ是用ＭＯＣＶＤ方法生长在蓝宝石衬底上。     

碳在GaN中的形态

氮化镓是制造蓝光或紫外光器件以及大功率器件最有发展前途的半导体材料之一．浅杂质（包括Ｐ型和ｎ型的）离子注入ＧａＮ是研究 ＧａＮ的主要课题之一．本文研究注碳（Ｃ） ＧａＮ经不同温度退火后的Ｒａｍａｎ和 Ｈａｌｌ效应,发现两个重要的实验事实：在适当的温度范围内,在注 Ｃ ＧａＮ中存在石墨微晶; ＧａＮ中分离的Ｃ是受主． 文中所用样品的制作过程是在（０００１）晶向的蓝宝石衬底上用金属有机汽相沉积（ＭＯＣＶＤ）技术生长的１ｕｍ ＧａＮ外延层,外延层的自由电子浓度和霍尔迁移率分别为 １～５×１０１７ｃｍ－３和 ６０…     

异质外延GaN及其三元合金薄膜的RBS/channeling研究

本文阐述了用ＲＢＳ／ｃｈａｎｎｅｌｉｎｇ技术研究异质外延ＧａＮ及其三元合金薄膜的重要性和必要性,报道了实验测量出的ＧａＮ及其三元合金ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ膜的结构,给出了较为准确的元素种类、成分配比、薄膜厚度、合金元素的浓度随深度的分布、结晶品质、晶轴取向等信息,测出了几种薄膜的背散射沟道谱与随机谱之比χｍｉｎ值（Ａｌ０．１５Ｇａ０．８５Ｎ的χｍｉｎ值可低至１．１７％）和沟道坑的半角宽Ψ１／２（ＧａＮ的半角宽为０．７４°）,对于其他测试方法无法给定的中间层的情况及不同衬底对成膜的影响,本文亦有明确的说明．     

GaN——第三代半导体的曙光

自从蓝色ＧａＮ／ＧａＩｎＮＬＥＤｓ研制成功之后,氮化物逐渐成为化合物半导体领域中一颗耀眼的新星．简要介绍了ＧａＮ的基本特性．探讨了材料的生长技术,包括衬底的选择和外延方法．最后给出了ＧａＮ基器件,如ＬＥＤｓ、ＬＤｓ、ＦＥＴｓ和探测器等的发展现状,同时描绘了氮化物器件的应用领域和未来的发展前景．     

APMOCVD生长条件对GaN晶体和光学性质的影响

报道了用国产ＡＰＭＯＣＶＤ系统生长ＧａＮ材料。研究了ＧａＮ过渡层生长温度、氮化时间、Ⅴ／Ⅲ比对ＧａＮ外延层晶体质量、光学性质的影响。发现低温生长ＧａＮ过渡层和氮化处理有利于提高ＧａＮ外延层晶体质量，高Ⅴ／Ⅲ比可以抑制ＧａＮ外延层中５５０左右的发光。     

氮化镓缓冲层的物理性质

用金属有机物气相外延（ＭＯＶＰＥ）方法在蓝宝石衬底上生长了不同厚度和不同退火过程的氮化镓（ＧａＮ）缓冲层,以及在缓冲层上继续生长了ＧａＮ外延层．研究了这些缓冲层的结晶学、表面形貌和光学性质以及这些性质对ＧａＮ外延层的影响．提出了一个模型以解释用ＭＯＶＰＥ方法在蓝宝石衬底上生长ＧａＮ外延层时存在一个最佳缓冲层厚度这一实验结果     

GaN材料生长研究

用常压ＭＯＣＶＤ方法我们在蓝宝石，Ｓｉ衬底上，成功地制备出ＧａＮ单昌薄膜材料，取得了ＧａＮ材料的初步测试结果，纯度ＧａＮ为ｎ型，载流子浓度为１０＾＾１７－１０＾１８ｃｍ－＾－３，迁移率为２００－３５０ｃｍ＾２／Ｖ．ｓ．双晶衍射半峰宽为７‘，室温ＰＬ光谱本征发光波长为３７０ｎｍ，并首次观察到掺ＺｎＧａＮ呈ｐ型电导。     

固体C_(60)/n-GaN接触的电学性质

本文通过在ＧａＮ衬底上生长固体Ｃ６０膜制成了Ｃ６０／ｎ－ＧａＮ接触,并对其电学性质作了测量．我们发现该接触是理想因子接近于１的强整流接触异质结．在偏压为±１Ｖ时,其整流比高达１０６．在固定正向偏压条件下,异质结电流是温度倒数的指数函数,通过求激活能得出异质结的有效势垒高度为０．５３５ｅＶ．本文还发现,固体Ｃ６０／ｎ－ＧａＮ样品中Ｃ６０的电导随着正向偏压的增加而迅速变大．这种现象被认为起因于ｎ－ＧａＮ对Ｃ６０的电子注入．     

在GaSb衬底上生长c-GaN的初步研究

ＡＥＳ、ＸＰＳ分析和ＸＲＤ谱结果证明：采用低能双离子束淀积（ＩＢＤ）技术，在ＧａＳｂ（００１）衬底上共淀积生长了闪锌矿结构ｃ－ＧａＮ．Ｘ光Φ扫描显示，生长薄膜与衬底晶向匹配关系是ｃ－ＧａＮ［１１０］／／ＧａＳｂ［１００］．由此可以得到：它们的晶格失配度为４．６６％，ＧａＳｂ是已采用生长ｃ－ＧａＮ衬底材料中较好的一种．     

N型GaN的持续光电导

本文报道了金属有机物化学气相外延（ＭＯＶＰＥ）生长的未人为掺杂和掺Ｓｉｎ－ＧａＮ的持续光电导（ＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔＰｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ——ＰＰＣ）．在不同温度下观察了光电导的产生和衰变行为．实验结果表明,未人为掺杂和掺Ｓｉｎ－ＧａＮ的持续光电导和黄光发射可能起源于深能级缺陷,这些缺陷可以是ＶＧａ空位、ＮＧａ反位或者ＶＧａ－ＳｉＧａ络合物．和未人为掺杂样品Ａ相比,样品Ｂ中因Ｓｉ的并入导致ＧａＮ中的深能级缺陷增加,提高了ＧａＮ中黄光发射,使持续光电导衰变减慢,但实验未发现黄光的加强和光电导衰变特     

用MOCVD在ZnO/Al_2O_3衬底上生长GaN及其特性

本文报道利用直流反应磁控溅射技术在Ａｌ２Ｏ３上生长一层ＺｎＯ,再用ＬＰＭＯＣＶＤ在ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３衬底上生长ＧａＮ．实验发现低温生长ＣａＮ过渡层有利于晶体质量的提高;ＰＬ谱主峰红移到蓝光区;二次离子质谱仪（ＳＩＭＳ）测量发现有Ｚｎ扩散到ＧａＮ外延层,Ｚｎ的扩散引起光致发光谱主峰移动．估算出在１０５０℃Ｚｎ在ＧａＮ中扩散系数是８６×１０－１４ｃｍ２／ｓ．     

光电子新材料GaN研究进展

给出了ＧａＮ晶体的制备方法和特性，详细介绍了ＧａＮ外延生长技术及ｐ－ＧａＮ掺杂的热退火技术。     

光电子新材料GaN研究进展

给出了ＧａＮ晶体的制备方法和特性，详细介绍了ＧａＮ外延生长技术及ｐ－ＧａＮ掺杂的热退火技术。