【摘 要】
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以Ⅲ族氮化物和碳化硅(SiC)为代表的宽禁带半导体是近年来国内外重点研究和发展的新型第三代半导体材料,用于工作在紫外波段的光探测器件,具有显著的材料性能优势.由于紫外辐射对有机体与无机体都有强烈的影响,因而紫外探测器在工业、农业、医药卫生、以及环境方面有着广泛的应用,典型的民用领域包括:环境监测、食品消毒、引用水净化、火焰探测、电力工业、紫外固化等;此外,高灵敏度紫外探测器在关乎国家安全的国防预警
【机 构】
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山东大学 江苏省光电信息功能材料重点实验室,南京大学电子科学与工程学院
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以Ⅲ族氮化物和碳化硅(SiC)为代表的宽禁带半导体是近年来国内外重点研究和发展的新型第三代半导体材料,用于工作在紫外波段的光探测器件,具有显著的材料性能优势.由于紫外辐射对有机体与无机体都有强烈的影响,因而紫外探测器在工业、农业、医药卫生、以及环境方面有着广泛的应用,典型的民用领域包括:环境监测、食品消毒、引用水净化、火焰探测、电力工业、紫外固化等;此外,高灵敏度紫外探测器在关乎国家安全的国防预警领域也有着重要的应用前景.
其他文献
The structuraland electric properties of GaN nanoribbons (GaNNRs) with both zigzag edge (ZGaNNRs) and armchairedge (AGaNNRs)are studied byusing the first-principles projector augmented wave (PAW)poten
GaN单晶衬底在Ⅲ-Ⅴ族半导体器件方面,具有重大的意义和广阔的应用前景。为了进一步提高功率器件的性能和可靠性,需要采用极低缺陷密度单晶GaN衬底。目前,GaN体单晶的主要生长方法有HVPE、氨热法、高压熔液法和Na Flux法。其中,Na Flux法是一种近热力学平衡条件下的生长方法,生长速率比氨热法快几十倍,而且生长设备相对简单,利于降低生长成本。但是,Na Flux法直接生长不容易获得单晶。将
AlGaN沟道HEMTs以其优异的超高击穿电压特性已在世界范围内引起了广泛关注[1].本文利用MOCVD制备了9组不同结构的AlxGa1-xN/AlyGa1-yN样品(A～I)以及HEMTs,并探究了沟道层Al组分和缓冲层结构对材料结晶质量以及器件性能的影响.
相较于目前常用的Ga极性面氮化物材料,N极性面材料具有极化反转、表面化学活性高等特点,极大拓展了氮化物材料的应用范畴,在微电子、探测器等多个研究领域均表现出独特的优势,是当前国际氮化物界的研究热点.本报告从N极性面氮化物材料基本物理特性出发,介绍了N极性面材料在微电子领域的研究情况和最新进展.
在GaN外延材料中,存在着大量的位错,这些位错对GaN基材料和器件的电学和光学性质有着极大的影响.位错是由于GaN在生长过程中热应力(或其他外力)作用,使GaN中某一部分(沿滑移面)发生滑移,已滑移区与未滑移区的分界线称为位错线.以位错线与其柏格斯矢量的相对取向来区分位错的类型,两者相互垂直叫刃型位错,两者平行的叫螺型位错,否则叫混合位错.
典型的非极性(1(1)00)m面AlGaN/GaN异质结具有布满条形台阶的表/界面显微形貌,条形沿[1120]a轴方向延伸.由于条形台阶内外GaN和AlGaN极化强度的差异,使每个台阶相对的两个侧面上产生极化束缚电荷,从而形成了沿台阶方向延伸的线电荷偶极子.本文对位于m面AlGaN/GaN异质结界面的线电荷偶极子对二维电子气的散射作用进行了理论建模和定量分析.
自组织氧化硅微米球作为选择性生长的掩膜来减少GaN外延层中的穿通位错已经得到证明[1].本文使用变尺寸的亚微米球作为选择性生长的掩膜来减少GaN外延层中的穿通位错.首先由MOCVD在C面蓝宝石衬底上外延1.2微米的GaN,并在GaN上旋涂一层聚苯乙烯.
基于宽禁带氮化镓(GaN)基材料的高电子迁移率晶体管(HEMT)击穿电压高、频率和效率高、输出功率大、抗辐射、耐高温,是理想的微波、毫米波功率器件.随着GaN基微波功率器件的频率从微波到毫米波并逐渐提高,器件的尺寸不断缩小,目前已达到纳米量级[1-2],强场效应、短沟道效应日益突出.
与传统的GaN基边发射激光器相比,GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)拥有许多优越的性能,不仅可以实现高密度二维集成和更高功率输出,而且还具有低阈值、动态单模工作、圆形对称光斑、与光纤高效耦合、制作成本低等优点.制作低损耗高Q值的谐振腔是实现室温VCSEL激射的重要条件.
近年来,因为晶格失配小、导热好等优势,SiC单晶已经成为生长GaN光电子和微电子器件的普遍选择.虽然SiC与GaN的晶格失配只有3.5％,但是二者的热膨胀系数还是存在不小的差异,通常在GaN外延薄膜中还残留不同程度的应力,导致较高密度的位错产生,影响器件的使用寿命和可靠性.