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国家高技术研究发展计划(2011AA03A103): 作品数：15 被引量：19H指数：2; 相关作者：张荣谢自力刘斌陈鹏修向前更多>>; 相关机构：南京大学南京信息工程大学北京大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>; 相关领域：电子电信理学自然科学总论机械工程更多>>

GaN薄膜中的马赛克结构随厚度发生的变化被引量：1: 2013年; 利用高分辨率X射线衍射(HRXRD)对MOCVD系统中生长在c面Al2O3上的不同厚度的GaN薄膜内马赛克结构进行了研究.在对称面的三轴X射线衍射曲线中,用两种方法计算得到晶粒的垂直关联长度和水平关联长度,两者均随着薄膜厚度的增加而增加,并且垂直关联长度近似膜厚从倒易空间图中得出的横向关联长度也有相同的趋势,结合非对称面的衍射曲线用Williamson-Hall方法和外推法分别拟合出晶粒的面外倾斜角和面内扭转角,他们随着薄膜厚度的增加显著减少,这一切都表明厚度的增加,晶粒的单向有序排列越来越整齐,外延片的质量越来越高.; 张韵谢自力王健陶涛张荣刘斌陈鹏韩平施毅郑有炓; 关键词：厚度 HRXRD

InAlN材料表面态性质研究被引量：2: 2013年; 运用电流-电压(I-V),变频电容-电压(C-V)和原子力显微镜(AFM)技术研究In组分分别为15%,17%和21%的Ni/Au/-InAlN肖特基二极管InAlN样品表面态性质(表面态密度、时间常数和相对于InAlN导带底的能级位置).I-V和变频C-V方法测量得到的实验结果表明,随着In组分增加,肖特基势垒高度逐渐降低,表面态密度依次增加.变频C-V特性还表明,随着测试频率降低,C-V曲线有序地朝正电压方向移动,该趋势随着In组分的增加而变得更加明显,这可能归结于InAlN表面态的空穴发射.AFM表面形貌研究揭示InAlN表面粗糙度增加可能是表面态密度增加的主要原因.; 杨彦楠王新强卢励吾黄呈橙许福军沈波; 关键词：表面态电流电压特性电压特性

氢化物气相外延生长的GaN膜中的应力分析被引量：1: 2013年; 对在c面蓝宝石上用氢化物气相外延法(HVPE)生长的六方相纤锌矿结构的GaN膜中的应力进行了分析。高分辨X射线衍射(002)面和(102)面摇摆曲线扫描(半高宽数值分别为317和358角秒)表明生长的GaN膜具有较好的晶体质量。利用高分辨X射线衍射技术准确测量了制备的GaN膜的晶格常数,并计算得到GaN膜中面内双轴应变和面外双轴应变分别为3.37×10-4和-8.52×10-4,等静压应变为-7.61×10-5。拉曼光谱和激光光致发光谱测试表明HVPE-GaN外延膜具有较好的光学特性,利用拉曼光谱的E2模式特征峰和激光光致发光谱中近带边发射峰的频移定量计算了外延膜中的面内双轴压应力和等静压应力。两种方法得到的面内双轴压应力较为相符。; 刘战辉修向前张李骊张荣张雅男苏静谢自力刘斌单云; 关键词：氮化镓氢化物气相外延拉曼光谱应力

GaN hexagonal pyramids formed by a photo-assisted chemical etching method: 2014年; A series of experiments were conducted to systematically study the effects of etching conditions on GaN by a con-venient photo-assisted chemical （PAC） etching method. The solution concentration has an evident influence on the surface morphology of GaN and the optimal solution concentrations for GaN hexagonal pyramids have been identified. GaN with hexagonal pyramids have higher crystal quality and tensile strain relaxation compared with as-grown GaN. A detailed anal- ysis about evolution of the size, density and optical property of GaN hexagonal pyramids is described as a function of light intensity. The intensity of photoluminescence spectra of GaN etched with hexagonal pyramids significantly increases compared to that of as-grown GaN due to multiple scattering events, high quality GaN with pyramids and the Bragg effect.; 张士英修向前华雪梅谢自力刘斌陈鹏韩平陆海张荣郑有炓; 关键词：GAN

氢化物气相外延生长高质量GaN膜生长参数优化研究被引量：1: 2013年; 系统研究了低温成核层生长时间、高温生长时的V/III比以及生长温度对氢化物气相外延生长GaN膜晶体质量的影响.研究发现合适的低温成核层为后续高温生长提供成核中心,并能有效降低外延膜与衬底间的界面自由能,促进成核岛的横向生长;优化的V/III比和最佳生长温度有利于降低晶体缺陷密度,促进横向生长,增强外延膜的二维生长.利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、高分辨X射线衍射、低温光致发光谱和室温拉曼光谱对优化条件下生长的GaN外延膜进行了结构和光电特性表征.测试结果表明,膜表面平整光滑,呈现二维生长模式表面形貌;(002)和(102)面摇摆曲线半高宽分别为317和343 arcsec;低温光致发光谱中近带边发射峰为3.478 eV附近的中性施主束缚激子发射峰,存在11 meV的蓝移,半高宽为10 meV,并且黄带发光强度很弱;常温拉曼光谱中E2(high)峰发生1.1 cm 1蓝移.结果表明,优化条件下生长的GaN外延膜具有良好的晶体质量和光电特性,但GaN膜中存在压应力.; 张李骊刘战辉修向前张荣谢自力; 关键词：氮化镓氢化物气相外延

背势垒对InAlN/GaN异质结构中二维电子气的影响被引量：2: 2014年; 利用有效质量理论自洽求解Poisson和Schrdinger方程理论研究了背势垒插入层对InAlN/GaN晶格匹配异质结构的电学性能的影响。研究表明,对于In0.17Al0.83N/AlN/GaN的异质结构,AlN的临界厚度为2.43 nm。此时,异质结中二维电子气(2DEG)浓度达到2.49×1013 cm-2,且不随势垒层厚度的变化而变化。重点模拟研究了具有背势垒的InAlN/AlN/GaN/AlGaN/GaN和InAlN/AlN/GaN/InGaN/GaN两种结构的能带结构和2DEG的分布情况。理论结果表明,采用AlGaN背势垒结构时,对于AlGaN的任意Al组分,GaN沟道层导带底能量均被抬升,增强了AlN/GaN三角势阱对2DEG的限制作用,提高了电子迁移率。采用InGaN/GaN作为背势垒结构,当InGaN厚度为2或3 nm时,三角势阱中的2DEG随InGaN中In组分的增加先升高后降低,这主要是由于GaN/InGaN界面处产生的正极化电荷的影响,引起电子在AlN/GaN三角势阱和InGaN/GaN势阱之间的分布变化。; 甘天胜李毅刘斌孔月婵陈敦军谢自力修向前陈鹏陈辰韩平张荣; 关键词：INALN GAN异质结构电子迁移率

InGaN／GaN多量子阱蓝光发光二极管老化过程中的光谱特性被引量：1: 2014年; 系统地研究了小注入电流(<4mA)下InGaN/GaN多量子阱结构蓝光发光二极管的发光光谱特性在老化过程中的变化。对比老化前后的电致发光(EL)光谱,发现在注入电流1mA下的峰值波长(peak wavelength)和半高宽(FWHM)随老化时间增加而减小,变化过程分两个阶段:前期(<100h)减小速度较快,而后逐渐变缓,呈现出与LEDs的发光光功率一致的变化规律,说明LEDs的等效极化电场在老化过程中减弱,这一变化和量子阱内缺陷的增加有明确的关系。通过电学特性测量发现同一结电压(Vj=1.8V)下的结电容Cj和由交流小信号I—V方法计算得到的注入电流1mA下的结电压Vj随老化时间增加而增大,明确了在同等小注入电流下量子阱内的载流子浓度随老化过程增加。分析表明在老化过程中InGaN/GaN多量子阱结构蓝光发光二极管量子阱内的缺陷及其束缚的载流子数量增加,形成了增强的极化电场屏蔽效应,减弱的等效极化电场导致了量子阱的能带倾斜变小,带边辐射复合能量增大,能态密度增多,对应的发光过程的峰值波长变短(蓝移),半高宽变窄。; 代爽于彤军李兴斌袁刚成路慧敏; 关键词：INGAN 电致发光谱

GaN电感耦合等离子体刻蚀的优化和损伤分析被引量：1: 2012年; 通过分别改变电感耦合等离子体(ICP)刻蚀过程中的ICP功率和DC偏压,对ICP刻蚀GaN材料的工艺条件和损伤情况进行了系统的研究。刻蚀后表面的损伤和形貌通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、电子能谱(EDS)、荧光光谱(PL)等技术进行表征和分析。实验结果表明,刻蚀速率随ICP功率和DC偏压的增加而增加;刻蚀损伤与DC偏压成正比,而与ICP功率的关系较为复杂。实验中观测到刻蚀后GaN样品的荧光光谱带边发射峰和黄带发射峰的强度均有明显下降,这意味着刻蚀产生的缺陷中存在非辐射复合中心,并且该非辐射复合中心的密度与DC偏压成正比。为了兼顾高刻蚀速率和低刻蚀损伤,建议使用高ICP功率(>450 W)和低DC偏压(<300 V)进行ICP刻蚀。; 滕龙于治国杨濛张荣谢自力刘斌陈鹏韩平郑有炓施毅; 关键词：功率

纳米压印技术在LED器件制备中的应用被引量：1: 2013年; 纳米压印技术(NIL)是一种机械制备纳米图形的微加工技术,它具有设备简单、易于操作、重复性好和成本低等优点。同时,它可以大面积制备高分辨率的纳米图形,使得大批量低成本地生产微纳器件成为可能。而固态照明工程目前是被全世界所关注的重要领域,制备出高效III-V化合物半导体发光二极管(LED)来代替现有的传统照明工具已经掀起了照明技术的革命,以实现高质量、绿色的照明。重点介绍了纳米压印技术的发展和工艺过程,并详细论述纳米压印技术在无机和有机LED制备中的应用,实现纳米结构LED以及表面光子晶体结构,从而提高LED的发光效率。; 庄喆刘斌张荣李烨操谢自力陈鹏赵红修向前郑有炓; 关键词：光学制造纳米压印技术发光二极管外量子效率光子晶体

InN的光致发光特性研究被引量：3: 2013年; 研究了利用金属有机化学气相淀积生长的氮化铟薄膜的光致发光特性.由于氮化铟本身具有很高的背景载流子浓度,费米能级在导带之上,通过能带关系图以及相关公式拟合光致发光图谱可以得到生长的氮化铟的带隙为0.67eV,并且可以计算出相应的载流子浓度为n=5.4×1018cm-3,从而找到了一种联系光致发光谱与载流子浓度两者的方法.另外通过测量变温条件下氮化铟的发光特性,研究了发光峰位以及发光强度随温度的变化关系,发现光致发光强度随温度的升高逐渐降低,发光峰位随温度的升高只是红移,并没有出现"S"形的非单调变化,这种差异可能是由于光致发光谱的半高宽过高导致,同时也可能与载流子浓度以及内建电场强度有关.; 王健谢自力张荣张韵刘斌陈鹏韩平; 关键词：氮化铟金属有机化学气相淀积光致发光载流子浓度

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