GaN的MOVPE生长和m－i－n型蓝光LED的试制

利用自行研制的常压ＭＯＶＰＥ设备和全部国产ＭＯ源，采用低温生长缓冲层技术，在蓝宝石（α－Ａｌ２Ｏ３）衬底上获得了高质量的ＧａＮ外延层。未掺杂的ＧａＮ外延层的室温电子迁移率已达１１４ｃｍ２／Ｖ．ｓ，载流于浓度为２×１０１８。７７Ｋ光致发光谱近带边发射峰波长为３６５ｎｍ，其线宽为４ＤｍｅＶ。Ｘ射线双晶衍射回摆曲线的线宽为３６０ａｒｃｓｅｃ。用Ｚｎ掺杂生长了绝缘的ｉ－ＧａＮ层。在此基础上研制了ｍ－ｉ－ｎ型ＧａＮ的ＬＥＤ，并在室温正向偏压下发出波长为４５５ｎｍ的蓝光。     

Ga_(1-x)In_xSb/GaSb应变层超晶格的MOVPE生长

本文报道用常压金属有机物气相外延方法在 GaSb衬底上生长 Ga_(1-x)In_xSb/GaSb应变层超晶格材料.X射线双晶衍射谱和反射电子显微像表明超晶格结构的周期性,GalnSb阱的组分均匀性和异质结界面质量较好.观察到当In含量提高时起源于超晶格-衬底界面处的失配位错.低温光荧光测量显示出因量子尺寸效应导致的带间跃迁向高能方向的移动.     

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     

GaInP材料生长及其性质研究

用Ｘ光双晶衍射、Ｈａｌｌ和光致发光研究了ＭＯＣＶＤ生长的ＧａｘＩｎ１－ｘＰ（ｘ＝０．４７６～０．５０５）外延层．发现Ｇａ组分随Ｖ／Ⅲ比的增大略有下降，认为是由于Ｇａ－Ｐ键比Ｉｎ－Ｐ键强所造成的．７７Ｋ下电子迁移率达３３００ｃｍ２／（Ｖ·ｓ）．Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ的载流子浓度随生长温度升高、Ｖ／Ⅲ比的增大而降低，提出磷（Ｐ）空位（Ｖｐ）是自由载流子的一个重要来源．１７Ｋ下ＰＬ峰能和计算的带隙最大相差１１３ｍｅＶ，这可能与ＧａＩｎＰ中杂质或缺陷以及其中存在有序结构有关．     

铟镓氮薄膜的光电特性

用金属有机物气相外延设备,在氮化镓/蓝宝石复合衬底上快速外延生长铟镓氮薄膜,并对其进行了X射线三晶衍射、光致发光、反射光谱及霍尔测量等实验测试.确定该薄膜为单晶,其中In组分可以从0增加到0.26;在光致激发下发光光谱为单峰,且峰值波长在360～555nm范围内可调;其发光机理被证实为膜内载流子经带隙跃迁而直接复合;并具有很高的电子浓度.但InGaN薄膜的结晶质量却随着In含量的增加而变差.     

铟镓氮薄膜的光电特性

用金属有机物气相外延设备,在氮化镓/蓝宝石复合衬底上快速外延生长铟镓氮薄膜,并对其进行了X射线三晶衍射、光致发光、反射光谱及霍尔测量等实验测试.确定该薄膜为单晶,其中In组分可以从0增加到0.26;在光致激发下发光光谱为单峰,且峰值波长在360～555nm范围内可调;其发光机理被证实为膜内载流子经带隙跃迁而直接复合;并具有很高的电子浓度.但InGaN薄膜的结晶质量却随着In含量的增加而变差.     

掺硅氮化镓材料的MOVPE生长及其性质研究

研究了用金属有机物气相外延（ＭＯＶＰＥ）方法在蓝宝石衬底上生长掺硅氮化镓的生长方法．发现了在硅烷掺杂剂流量较高的情况下,氮化镓的电子浓度趋于饱和现象．研究了掺硅氮化镓的电学、光学、结晶学以及表面形貌等物理性质．     

高纯氮化镓外延材料的制备

用ＭＯＶＰＥ方法在蓝宝半底上生长了高纯氮化镓外延材料。     

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．     

氮化镓缓冲层生长过程分析

研究了用金属有机物化学气相外延（ＭＯＶＰＥ）在蓝宝石上生长氮化镓（ＧａＮ）缓冲层的生长速率随生长温度（５００～６００℃）的变化关系．用原位激光反射厚度测量方法,发现生长温度、三甲基镓和氨气的摩尔流量、以及源进入双层反应室的模式都对生长速率有影响．提出了生长过程的微观模型,解释了ＭＯＶＰＥ生长ＧａＮ缓冲层过程中观察到的现象．