检索结果-内蒙古大学图书馆

人工晶体学报 2020年第11期49卷 1953-1969页

作者：沈波杨学林许福军北京大学宽禁带半导体研究中心北京100871 北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871 北京大学物理学院北京100871 量子物质科学协同创新中心北京100871 教育部纳光电子前沿科学中心北京100871

以氮化镓(GaN)、AlN(氮化铝)为代表的Ⅲ族氮化物宽禁带半导体是研制短波长光电子器件和高频、高功率电子器件的核心材料体系。由于缺少高质量、低成本的同质GaN和AlN衬底,氮化物半导体主要通过异质外延,特别是大失配异质外延来制备。由... 详细信息

以氮化镓(GaN)、AlN(氮化铝)为代表的Ⅲ族氮化物宽禁带半导体是研制短波长光电子器件和高频、高功率电子器件的核心材料体系。由于缺少高质量、低成本的同质GaN和AlN衬底,氮化物半导体主要通过异质外延,特别是大失配异质外延来制备。由此导致的高缺陷密度、残余应力成为当前深紫外发光器件、功率电子器件等氮化物半导体器件发展的主要瓶颈,严重影响了材料和器件性能的提升。本文简要介绍了氮化物半导体金属有机化学气相沉积(MOCVD)大失配异质外延的发展历史,重点介绍了北京大学在蓝宝石衬底上AlN、高Al组分AlGaN的MOCVD外延生长和p型掺杂、Si衬底上GaN薄膜及其异质结构的外延生长和缺陷控制等方面的主要研究进展。最后对Ⅲ族氮化物宽禁带半导体MOCVD大失配异质外延的未来发展做了简要展望。

关键词：氮化镓氮化铝金属有机化学气相沉积(MOCVD) 大失配异质外延宽禁带半导体

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GaN厚膜翘曲应力特性

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河北工业大学学报 2016年第3期45卷 16-20页

作者：李佳史俊杰刘辉昭李杰张蔷河北工业大学理学院天津300401 北京大学宽禁带半导体研究中心人工微结构和介观物理国家重点实验室物理学院北京100871

基于GaN厚膜在蓝宝石基底上外延生长过程中膜厚方向的晶格常数从界面到膜表面呈现弛豫特征的实验结果,建立了一个描述膜厚方向的正应变的力学模型,称为"弛豫模型",进而计算和讨论了GaN膜边缘处的应力和应变沿膜厚方向的变化,... 详细信息

基于GaN厚膜在蓝宝石基底上外延生长过程中膜厚方向的晶格常数从界面到膜表面呈现弛豫特征的实验结果,建立了一个描述膜厚方向的正应变的力学模型,称为"弛豫模型",进而计算和讨论了GaN膜边缘处的应力和应变沿膜厚方向的变化,GaN和基底界面处的应力在面内的变化以及中心处的应力和应变沿膜厚方向的变化.

关键词： GaN厚膜蓝宝石弛豫应变应力

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柱坐标下推广的Stoney模型的应变能密度

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力学研究 2015年第4期4卷 71-75页

作者：李佳史俊杰刘辉昭河北工业大学理学院天津北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心人工微结构和介观物理国家重点实验室北京

材料的应力与应变关系是理解材料力学性能的重要方面,由此可以进一步得到材料的应变能函数,从而可以得到其它一系列力学特性。Stoney模型是从薄膜基底的应力应变关系出发,首先得到应变能函数,从而推得膜内应力与曲率的关系。这里,我们推... 详细信息

材料的应力与应变关系是理解材料力学性能的重要方面,由此可以进一步得到材料的应变能函数,从而可以得到其它一系列力学特性。Stoney模型是从薄膜基底的应力应变关系出发,首先得到应变能函数,从而推得膜内应力与曲率的关系。这里,我们推广Stoney模型,考虑z方向的应力和应变,以及和z方向相关的剪切应变,得出柱坐标下的任意一点的应变能函数,并考虑膜内面间的均匀失配应变,得到体系的应变能的积分表达式。

关键词：应力应变力学 Stoney模型剪切应变应变能

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基于碳纳米管掩膜的GaN纳米异质外延生长研究

基于碳纳米管掩膜的GaN纳米异质外延生长研究

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第一届全国宽禁带半导体学术及应用技术会议

作者：冯晓辉纪骋张立胜康香宁杨志坚魏洋张国义于彤军北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871 东莞市中镓半导体科技有限公司东莞523500 清华大学物理系&清华-富士康纳米科技研究中心北京100084

近年来,GaN材料的纳米异质外延(NHE)技术引起了广泛关注.相比于微米级选区生长技术,NHE技术可以通过限制核心尺寸在GaN的初始生长阶段显著湮灭位错、弛豫应力.然而GaN在高缺陷区的过早合拢并不利于最大限度提升薄膜质量,且纳米图形复杂... 详细信息

近年来,GaN材料的纳米异质外延(NHE)技术引起了广泛关注.相比于微米级选区生长技术,NHE技术可以通过限制核心尺寸在GaN的初始生长阶段显著湮灭位错、弛豫应力.然而GaN在高缺陷区的过早合拢并不利于最大限度提升薄膜质量,且纳米图形复杂、昂贵的制备工艺也不利于NHE技术的大规模应用.本文中,运用碳纳米管(CNT)掩膜实现了NHE技术改进,将微米级和纳米级两种选区生长技术的优势进行融合,显著提高了GaN薄膜的质量,并且具有掩膜工艺简单和低成本的特点,大大提高了NHE技术产业化应用的可能性.

关键词：氮化镓异质外延生长薄膜质量碳纳米管掩膜

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GaN-蓝宝石异质厚膜体系界面应力特性研究

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力学研究 2014年第4期3卷 55-64页

作者：李佳史俊杰吴洁君刘辉召齐浩然河北工业大学理学院天津北京大学宽禁带半导体研究中心人工微结构和介观物理国家重点实验室物理学院北京

考虑两条假设:a) 去除Stoney模型中膜厚远小于基底厚度的近似条件,考虑GaN膜的厚度和基底蓝宝石的厚度相当。b) 把GaN的膜厚考虑成非均匀的,随面内径向坐标r变化。在此两条假设基础上研究了GaN-蓝宝石异质厚膜体系的曲率和界面剪切应力... 详细信息

考虑两条假设:a) 去除Stoney模型中膜厚远小于基底厚度的近似条件,考虑GaN膜的厚度和基底蓝宝石的厚度相当。b) 把GaN的膜厚考虑成非均匀的,随面内径向坐标r变化。在此两条假设基础上研究了GaN-蓝宝石异质厚膜体系的曲率和界面剪切应力,其中将GaN的膜厚取为坐标r的正弦函数,且研究了从系统中心到边缘膜厚的薄–厚–薄和厚–薄的两种变化模式,计算结果表明系统的曲率不再是常量而是随坐标r变化的变量,界面剪切应力在整个半径R范围内出现方向的转变,转变点正好对应曲率取极值的点,可见曲率对界面剪切应力有重要影响,根本原因来源于我们考虑了GaN膜厚的非均匀性。

关键词： GaN膜蓝宝石应力界面

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半导体GaN基蓝光发光二极管的精确电学特性

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光电子．激光 2013年第4期24卷 663-668页

作者：李杨冯列峰李丁王存达邢琼勇张国义天津大学理学院天津市低维功能材料物理与制备技术重点实验室天津300072 北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心人工微结构与介观物理国家重点实验室北京100871 海南工商职业学院海南海口570203

对传统的电容-电压(C-V)、电流-电压(I-V)测量方法和我们自建的表征方法测量得到的蓝光发光二极管(LED)正向特性的结果做了详细的对比分析,发现传统测量方法得到的电学参量是不够精确的。但是传统C-V方法得到的表观电容以及我们自建方... 详细信息

对传统的电容-电压(C-V)、电流-电压(I-V)测量方法和我们自建的表征方法测量得到的蓝光发光二极管(LED)正向特性的结果做了详细的对比分析,发现传统测量方法得到的电学参量是不够精确的。但是传统C-V方法得到的表观电容以及我们自建方法得到的结电容在大电压和低频率下都表现出了明显的负值,该实验结果与经典肖克莱理论相冲突。此外,我们精确地得到了负的结电容以及结电导随电压和频率变化的经验表达式。这将为半导体二极管的正向电学特性的理论研究提供实验基础。

关键词：发光二极管(LED) 负电容电导 p-n结

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高电子迁移率InN的外延生长及其p型掺杂研究

高电子迁移率InN的外延生长及其p型掺杂研究

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第十届全国分子束外延学术会议

作者：王新强刘世韬郑显通马定宇陈广沈波北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心人工微结构和介观物理国家重点实验室北京 100871

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MOCVD生长GaN材料衬底的进展

MOCVD生长GaN材料衬底的进展

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第十二届全国MOCVD学术会议

作者：张国义付星星孙永健贾传宇童玉珍吴洁君陈志忠北京大学物理学院人工微结构与介观物理国家重点实验室北京大学宽禁带半导体研究中心

氮化物-Ⅲ族半导体,由于其特有的带隙范围和优良的光电特性,该材料在紫外、可见光波段发光二极管(LED),蓝、绿光激光器(LD),高频、大功率电子器件、UV-探测器等光电子器件有着广泛的应用前景,因此也成为宽禁带半导体材料中最具吸引力的... 详细信息

氮化物-Ⅲ族半导体,由于其特有的带隙范围和优良的光电特性,该材料在紫外、可见光波段发光二极管(LED),蓝、绿光激光器(LD),高频、大功率电子器件、UV-探测器等光电子器件有着广泛的应用前景,因此也成为宽禁带半导体材料中最具吸引力的材料。然而,制约氮化物半导体的发展重要因素之一,就是衬底材料。由于GaN单晶衬底时至今日没有很好解决,人们不得不采用各种替代GaN的衬底材料,通过异质外延技术,以其满足制备各种器件的需求。这些替代衬底材料不同程度的存在着晶体结构失配,晶格常数失配,热膨胀系数失配等因素,造成了生长过程的复杂化,在晶体中引入大量的位错等缺陷,严重影响着器件的性能,材料的消耗,机时的占用,产品成本等。

关键词： GaN 单晶衬底热膨胀系数大功率电子器件 LED MOCVD 复合衬底

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氨热法制备高质量大尺寸块状氮化镓单晶研究

氨热法制备高质量大尺寸块状氮化镓单晶研究

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第十三届全国LED产业发展与技术研讨会

作者：刘南柳路慧敏丁晓民张国义东莞市中镓半导体科技有限公司广东东莞523500 北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871 北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心人工微结构和介观物理国家重点实验室北京100871 东莞市中镓半导体科技有限公司广东东莞523500

宽带隙氮化镓(GaN)单晶材料可应用于制备高频、高功率、耐高温的微电子器件,实现发光波长覆盖整个可见光波段的光电子器件,在航空航天军事领域以及日常照明与显示等商业领域具有巨大的应用前景。目前较成熟的制备GaN材料的氢化物气相外... 详细信息

宽带隙氮化镓(GaN)单晶材料可应用于制备高频、高功率、耐高温的微电子器件,实现发光波长覆盖整个可见光波段的光电子器件,在航空航天军事领域以及日常照明与显示等商业领域具有巨大的应用前景。目前较成熟的制备GaN材料的氢化物气相外延技术(HVPE)与金属有机化合物化学气相沉积(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)外延技术都是在异质衬底上生长的外延技术,由于衬底与外延层间的位错与热膨胀失配导致外延生长的晶体材料位错密度较高出现翘曲裂纹等现象,影响器件的工作效率及寿命,制约了其在半导体电子领域的应用。因此迫切需要高质量的块状单晶材料,剥离出GaN衬底从而实现同质外延技术。本论文分析研究了可望实现工业化量产的氨热法制备高质量大尺寸块状单晶材料的国内外研究现状、面临的挑战及其可观的应用前景。

关键词：氮化镓单晶微电子器件半导体材料制备工艺氨热法

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GaN基垂直结构LED载流子局域效应对光强平面分布的影响

GaN基垂直结构LED载流子局域效应对光强平面分布的影响

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第十八届全国半导体物理学术会议

作者：俞锋张国义陈志忠王溯源邓俊静姜爽李俊泽于彤军康香宁秦志新北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室北京大学宽禁带半导体研究中心100871

综述了GaN基垂直结构LED载流子局域效应对光强平面分布的影响，本文中VSLED采用Au-Au键合技术将LED外延片和Si片进行键合，之后用MALLO-5000微区激光剥离机剥离蓝宝石得到。调整不同键合和激光剥离条件，从而得到芯片外延层中不同的应... 详细信息

综述了GaN基垂直结构LED载流子局域效应对光强平面分布的影响，本文中VSLED采用Au-Au键合技术将LED外延片和Si片进行键合，之后用MALLO-5000微区激光剥离机剥离蓝宝石得到。调整不同键合和激光剥离条件，从而得到芯片外延层中不同的应力分布，进而影响到VSLED芯片发光强度，波长在表面的不同分布。

关键词：铟氮化稼垂直结构 LED载流子键合技术光强平面分布

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