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现代外延生长技术

由于现代外延生长技术的不断完善,使异质结器件、量子阱与超晶格材料的生长与应用得  (本文共9页) 阅读全文>>

华南理工大学
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Al衬底上PLD外延组分可控AlGaN

三元化合物半导体AlGaN随着Al组分从0变化到1,可实现禁带宽度从3.4 eV到6.2 eV,即对应波长范围从365 nm到200 nm连续可调;可用于制备紫外发光二极管、紫外探测器、高电子迁移率晶体管等器件。为了制备高性能器件,高质量AlGaN外延材料的研发势在必行。目前,外延生长AlGaN的衬底主要是蓝宝石和Si等。这些衬底与AlGaN之间的晶格失配度较大,难以进行高质量Al Ga N外延薄膜的生长。采用金属Al作为衬底可以有效地解决上述问题。金属Al(111)与AlGaN(0002)之间晶格失配度为8.9%~11.4%,且通过合理控制外延生长工艺,可实现Al组分可控AlGaN的外延。目前,外延生长AlGaN的技术主要有磁控溅射(reactive magnetron sputtering,RMS)、金属有机物气相沉积(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)、分子束外延(...  (本文共187页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
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InP/GaAs、GaAs/Si、InP/GaAs/Si异质外延生长技术及其在集成光电子器件中的应用

人类通信需求量的急剧增长是光纤通信系统发展的潜在驱动力,而新一代光纤通信系统的发展必然要以新型通信光电子器件作为支撑。当前通信光电子器件正处于由分立转向集成的重大变革时期,而通信光电子集成器件研究所面临的最突出问题是半导体材料兼容、结构兼容和工艺兼容。本论文工作是围绕任晓敏教授为首席科学家的国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(No:2003CB314900),及其课题组承担的国家863计划项目(No:2003AA31g050,2006AA032416,2007AA032418)、国家自然基金重点项目(No:90601002,60576018)和国际科技合作重点项目计划项目(No:2006DFB11110)展开的,针对GaAs/Si、InP/GaAs以及InP/GaAs/Si材料间的大失配异质外延生长开展了大量的研究工作,并在此基础上首次研制成功了单片集成的GaAs基和Si基新型波长选择性光探测器。主要研究成果如下所述:1...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工业大学
河北工业大学

高能电子辐照GaN外延层的性能研究

氮化镓(GaN)材料因其宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、化学稳定性好等性质在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。GaN材料一直被认为是一种理想的抗辐照半导体材料,随着核技术和空间技术的发展,GaN材料及其器件被用于辐射很强的极端恶劣的条件下工作。研究GaN材料中辐照缺陷的性质,以及辐照缺陷对GaN光学性能和电学性能的影响,研究辐照缺陷在退火过程中的扩散和湮灭,对GaN在辐照环境下的应用具有重要的理论意义和实用价值。本文利用双晶X射线衍射仪(DCXRD)、正电子湮没谱(PAS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)谱,霍尔测试(HALL)等分析技术对高能电子辐照GaN外延层的性能进行了研究,获得的主要结果如下:1、利用湿法化学腐蚀工艺研究了电子辐照GaN外延层中的辐照缺陷,电子辐照GaN样品经熔融状态的混合KOH和NaOH碱溶液腐蚀后,用SEM观测到α、β和γ三种类型...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
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IGBT用硅外延片的优化与实现

绝缘栅双极型晶体管,简称IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种结合了功率场效应管和电力晶体管优点的新型复合半导体器件,是功率半导体器件第三次技术革命的代表性产品。IGBT具有以下优势:(1)高输入阻抗,可采用通用低成本的驱动线路;(2)高速开关特性;(3)导通状态低损耗。是一种适用于中、大功率应用的电力电子器件,尤其适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统。本文主要研究IGBT用硅外延常压生长工艺,开发IGBT用硅外延的自掺杂抑制技术和微缺陷控制方法。论文详细阐述了在常压设备条件下,IGBT用硅外延生长的工艺优化技术,主要进行了以下几个方面的研究:1)从IGBT功率器件的结构入手,找出IGBT功率器件用硅外延的关键控制要素;2)通过对掺杂机理、扩散效应和自掺杂效应的研究,找到影响外延过渡区和电阻率均匀性的要素;3)用动态温控、动态淀积速率来化解自掺杂效应;4)通过对N/N~+/P...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

南昌大学
南昌大学

硅衬底GaN基蓝光LED材料生长及器件研制

宽禁带Ⅲ—Ⅴ族氮化物半导体材料在短波长发光器件、短波长激光器、光探测器以及高温、高频和大功率电子器件等方面有着广泛的应用前景而备受关注,发展十分迅速。由于GaN体单晶难于制备,目前商品化的GaN器件材料都是生长在蓝宝石衬底上或SiC衬底上,但蓝宝石的绝缘性及高硬度使器件制作更加复杂,而SiC价格很高,这都使器件的生产成本上升。相对蓝宝石和SiC而言,Si材料具有低成本、大面积、高质量、导电、导热性能好等优点,且硅工艺技术成熟,Si衬底上生长GaN薄膜有望实现光电子和微电子的集成,因此Si作为GaN薄膜衬底具有重大的应用价值。本文采用MOCVD系统,围绕Si衬底上GaN材料生长及LED器件的制作展开研究。一方面根据Si衬底上生长GaN的难点分别提出了相应的生长方法,另一方面是根据Si衬底的特点进行器件制备研究。通过对材料及器件性能的分析,取得了一些有创新的成果:1、研究了生长AlN缓冲层前在Si(111)衬底上铺Al的三种方式对G...  (本文共108页) 本文目录 | 阅读全文>>