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表面钝化前后Al_(0.22)Ga_(0.78)N/GaN异质结势垒层应变的高温特性

物理学报 2006年第3期55卷 1402-1406页

作者：张开骁陈敦军沈波陶亚奇吴小山徐金张荣郑有炓河海大学理学院南京210098 江苏省光电材料重点实验室国家微结构重点实验室南京大学物理系南京210093 北京大学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北京100871

用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)研究了表面钝化前后Al_(0.22)Ga_(0.78)N/GaN异质结势垒层应变的高温特性,温度变化范围从室温到813K.结果表明,对未钝化的异质结,当测试温度高于523K时,Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层开始出现应变弛豫;钝化后,在... 详细信息

用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)研究了表面钝化前后Al_(0.22)Ga_(0.78)N/GaN异质结势垒层应变的高温特性,温度变化范围从室温到813K.结果表明,对未钝化的异质结,当测试温度高于523K时,Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层开始出现应变弛豫;钝化后,在Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层中会产生一个附加的平面拉伸应变,并随着温度的增加,势垒层中的平面拉伸应变会呈现出一个初始的增加,接着应变将减小,对100nm厚的Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层,应变只是轻微地减小,但对于50nm厚的Al_(0.22)Ga_(0.78)N势垒层,则出现了严重的应变弛豫现象.

关键词： Al0.22Ga0.78N/GaN异质结应变 Si3N4钝化高温XRD

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线形拟合在X射线衍射研究GaN薄膜材料结构时的必要性

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Journal of Semiconductors 2006年第8期27卷 1378-1381页

作者：陈志涛徐科杨志坚苏月永潘尧波杨学林张酣张国义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北京100871

利用高分辨X射线衍射仪(XRD)分析了长时间退火前后的GaN样品.通过对各个样品的(0002)面摇摆曲线进行线形拟合及分析,发现虽然退火后摇摆曲线的半峰宽变大,但面外倾斜角(tilt)的值却变小,从而螺型穿透位错(TD)密度变小,这与化学腐蚀实验... 详细信息

利用高分辨X射线衍射仪(XRD)分析了长时间退火前后的GaN样品.通过对各个样品的(0002)面摇摆曲线进行线形拟合及分析,发现虽然退火后摇摆曲线的半峰宽变大,但面外倾斜角(tilt)的值却变小,从而螺型穿透位错(TD)密度变小,这与化学腐蚀实验的结果一致.我们的结果表明,线形拟合在利用XRD研究GaN薄膜材料结构的过程中是十分必要的,而不能用摇摆曲线的展宽直接表征TD密度.

关键词：高分辨XRD 摇摆曲线穿透位错

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GaN基激光器电子阻挡层的优化分析

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Journal of Semiconductors 2006年第8期27卷 1458-1462页

作者：李倜潘华璞徐科胡晓东北京大学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北京大学物理学院凝聚态和材料物理研究所北京100871

从载流子输运机制的角度,分析了影响GaN基激光器中有源区电流溢出的因素,对AlGaN电子阻挡层中Al组分和p型掺杂水平进行了优化.结果表明,当p型掺杂水平增高时,所需要的势垒高度减小,即Al组分减小.

关键词：半导体激光器 GaN AlGaN 电子阻挡层

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用X射线衍射法测定氮化镓马赛克结构中的面内扭转角(英文)

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发光学报 2006年第4期27卷 514-518页

作者：苏月永陈志涛徐科郭立平潘尧波杨学林杨志坚张国义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 中国科学院高能物理研究所北京同步辐射室北京100049

Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体材料在发光二极管、激光器和探测器方面有着广泛的应用,采用高分辨X射线衍射来测定用金属有机化学气相沉淀法在蓝宝石衬底上生长的氮化镓外延层马赛克结构的扭转角,分别研究了(0002)、(101-3)、(101-2)、(101-1)、(2... 详细信息

Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体材料在发光二极管、激光器和探测器方面有着广泛的应用,采用高分辨X射线衍射来测定用金属有机化学气相沉淀法在蓝宝石衬底上生长的氮化镓外延层马赛克结构的扭转角,分别研究了(0002)、(101-3)、(101-2)、(101-1)、(202-1)五个面的X射线摇摆曲线,并且用Pseudo-Voigt方程拟合每一个面的摇摆曲线,我们利用外推法很方便地测得氮化镓外延薄膜的面内扭转角。另外我们采用同步辐射X射线掠入射衍射对样品进行(11-00)面反射扫描直接测得面内扭转角,对第一种方法进行验证,两种方法测量结果相同。从而提供一种简单、方便的GaN外延层的面内扭转角的测试方法,为深入研究GaN材料奠定良好基础。

关键词：氮化镓马赛克结构扭曲角掠入射X射线衍射 X射线衍射

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垂直电极结构GaN基发光二极管的研制

垂直电极结构GaN基发光二极管的研制

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第十四届全国化合物半导体材料、微波器件和光电器件学术会议

作者：康香宁包魁陈志忠徐科章蓓于彤军聂瑞娟张国义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北京100871

利用激光剥离技术(LLO)和晶片键和技术将GaN基发光二极管(LED)薄膜与蓝宝石衬底分离并转移到Si衬底上,高分辨X射线衍射(HRXRD)和阴极荧光谱(CL)结果表明激光剥离过程没有影响GaN量子阱的结构和光学性质,GaN和InGaN/GaN多量子阱的发光峰... 详细信息

利用激光剥离技术(LLO)和晶片键和技术将GaN基发光二极管(LED)薄膜与蓝宝石衬底分离并转移到Si衬底上,高分辨X射线衍射(HRXRD)和阴极荧光谱(CL)结果表明激光剥离过程没有影响GaN量子阱的结构和光学性质,GaN和InGaN/GaN多量子阱的发光峰都呈现红移,这都来源于去除蓝宝石后薄膜中应力的释放.采用金属In和Pd的和合金化键和过程解决了GaN材料与Si衬底的结合,结合逐个芯片剥离和键和的方式实现了GaN大面积均匀转移.成功研制了激光剥离垂直电极结构的GaN基LED,L-I测试特性表明器件的热饱和电流和出光功率都有很大的提高.

关键词：氮化镓发光二极管激光剥离金属合金键和垂直电极 GaN量子阱光学性质

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氧化对Ni/n-AlGaN透明电极肖特基接触的影响

氧化对Ni/n-AlGaN透明电极肖特基接触的影响

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第十四届全国化合物半导体材料、微波器件和光电器件学术会议

作者：桑立雯岑龙斌陈志忠杨志坚秦志新张国义北京大学介观物理与人工微结构国家重点实验室北京大学宽禁带半导体研究中心北京大学物理学院北京100871

在蓝宝石(0001)衬底上,用金属有机气相沉积(MOCVD)方法外延生长AlGaN样品,溅射10nmNi作为透明的肖特基接触,研究了在氧气氛下低温退火对电极透明性和肖特基结的影响.结果表明,由于Ni表面形成的一层薄的NiO,在光波长为314 nm时电极的透... 详细信息

在蓝宝石(0001)衬底上,用金属有机气相沉积(MOCVD)方法外延生长AlGaN样品,溅射10nmNi作为透明的肖特基接触,研究了在氧气氛下低温退火对电极透明性和肖特基结的影响.结果表明,由于Ni表面形成的一层薄的NiO,在光波长为314 nm时电极的透明度比纯金属Ni的透明度提高35.5％.同时,低温退火使得理想因子从2.03减小到1.3,肖特基势垒高度从0.77eV提高到0.954eV.这种方法可以应用于制作高透明性的肖特基型紫外探测器.

关键词： AlGaN透明电极金属Ni 肖特基接触金属有机气相沉积外延生长紫外探测器

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MOCVD侧向外延GaN的结构特性

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发光学报 2005年第6期26卷 748-752页

作者：方慧智陆敏陈志忠陆羽胡晓东杨志坚张国义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宽禁带半导体研究中心北京100871

侧向外延(ELO)GaN的原子力显微镜(AFM)表面形貌图像表明,ELO-GaN相当平整,而掩膜区中央有线状分布的小丘群,这是由ELO-GaN在掩膜区中央接合时晶向不一致而产生的缺陷造成的。观察ELO-GaN扫描电子显微镜(SEM)截面图,侧向接合处存在着三... 详细信息

侧向外延(ELO)GaN的原子力显微镜(AFM)表面形貌图像表明,ELO-GaN相当平整,而掩膜区中央有线状分布的小丘群,这是由ELO-GaN在掩膜区中央接合时晶向不一致而产生的缺陷造成的。观察ELO-GaN扫描电子显微镜(SEM)截面图,侧向接合处存在着三角空洞,并且侧向接合导致上述小丘群。X射线衍射(XRD)曲线表明,掩膜边界处的GaN晶面有倾斜。拉曼散射谱表明,掩膜区GaN质量相对于窗口区大为提高。ELO-GaN和普通外延GaN的拉曼散射谱比较表明,ELO-GaN中的应力较小,晶体质量较高。

关键词：侧向外延金属有机化学气相沉积氮化镓原子力显微镜拉曼散射

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GaN/AlGaN超晶格透射电镜分析

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Journal of Semiconductors 2005年第z1期26卷 28-31页

作者：陈伟华胡晓东章蓓黎子兰潘尧波胡成余王琦陆羽陆敏杨志坚张国义北京大学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北京大学物理学院凝聚态和材料物理研究所北京100871

用MOCVD法生长了120周期的GaN/Al0.14Ga0.86N超晶格,激光剥离技术被有效地用于GaN/AlGaN超晶格截面透射电镜样品的制作.用透射电子显微镜观察到了清晰的超晶格及晶胞周期结构,电子衍射也表明生长的超晶格样品质量较好.在透射电镜图中看... 详细信息

用MOCVD法生长了120周期的GaN/Al0.14Ga0.86N超晶格,激光剥离技术被有效地用于GaN/AlGaN超晶格截面透射电镜样品的制作.用透射电子显微镜观察到了清晰的超晶格及晶胞周期结构,电子衍射也表明生长的超晶格样品质量较好.在透射电镜图中看到了Al,Ga原子的聚居点,这些聚居点达到应力临界时将可能成为新缺陷的起点.同时观察到GaN缓冲层中的线缺陷大多呈现弯曲的弧形,这是外延生长导致的.

关键词： GaN/AlGaN超晶格透射电镜激光剥离

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固态照明光源的基石——氮化镓基白光发光二极管

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物理 2004年第11期33卷 833-842页

作者：张国义陈志忠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北京100871

首先回顾了照明光源的简单历史 ,然后介绍了发光二极管 (LED)发展到大功率白光LED的历史 ,接着简述了国内外发展现状 ,主要技术路线及其特点 .最后阐述了作者在这方面的研究工作进展状况 ,对其发展趋势提出了一些看法 .

关键词：白光发光二极管氮化镓白光LED 大功率照明光源主要技术固态国内外发展现状看法

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同步辐射x射线研究氧化Au/Ni/p-GaN欧姆接触的形成机制

同步辐射x射线研究氧化Au/Ni/p-GaN欧姆接触的形成机制

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第十三届全国化合物半导体材料、微波器件和光电器件学术会议暨第九届全国固体薄膜学术会议

作者：胡成余秦志新陈志忠杨华王琦杨志坚陈伟华张国义人工微结构和介观物理国家重点实验室宽禁带半导体研究中心物理学院北京大学(北京)

利用同步辐射X射线衍射(XRD),同时运用2è扫描,ù扫描和ù-2è扫描这三种扫描方式研究了p-GaN上的Ni/Au电极在空气下不同温度合金后的微结构的演化,阐释了相应的欧姆接触形成的机制.结合不同温度下比接触电阻(Pc)的变化... 详细信息

利用同步辐射X射线衍射(XRD),同时运用2è扫描,ù扫描和ù-2è扫描这三种扫描方式研究了p-GaN上的Ni/Au电极在空气下不同温度合金后的微结构的演化,阐释了相应的欧姆接触形成的机制.结合不同温度下比接触电阻(Pc)的变化,研究发现从450℃开始N iO和Au在p-GaN上形成外延结构对降低ρc起到了关键的作用.在500℃时,NiO和Au的外延结构进一步改善,ρc也达到了最低值.当合金温度升高到600℃时,NiO的外延结构被破坏,而Au的外延结构进一步改善.对比600℃下ρc的显著升高,可以说明在较高温度下欧姆接触电学特性退化与NiO的外延结构被破坏有关.

关键词： p-GaN Ni/Au 欧姆接触比接触电阻同步辐射形成机制 X射线衍射

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