半极性面AlGaN材料的优化p型掺杂及表征

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xyfall533
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
AlGaN基深紫外发光二极管(ultraviolet light emitting diodes,UV-LEDs)在消毒、医疗、水与空气净化、高密度存储等方面有着广阔的应用前景。现阶段的UV-LED大多是基于极性c面AlGaN材料,但是c面AlGaN材料中沿[0001]生长方向存在着较强的自发极化与压电极化电场,从而导致量子限制斯塔克效应(quantum confined Stack effect,QCSE),限制了器件的量子效率。相比之下,由于半极性面AlGaN材料的生长方向与极化电场方向有一定的夹角,所以材料中沿着生长方向的极化电场能够得到显著的抑制,因而成为制备UV-LEDs的理想材料。本论文采用金属有机化合物化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术在(10(?)0)m面蓝宝石衬底上生长了具有不同特性的半极性(11(?)2)面AlGaN外延薄膜,并对其性质进行了系统的表征与分析,同时还对半极性(11(?)2)面AlGaN外延薄膜的p型掺杂技术进行了较深入的研究。本论文的主要研究内容和成果如下:1.外延生长了具有不同MgN插入层与高温氮化铝(HT-AlN)缓冲层结构的半极性(11(?)2)面AlGaN薄膜,并采用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、霍尔(Hall)效应测试等表征手段,研究了插入层与缓冲层结构对外延薄膜中背景载流子浓度以及表面形貌的影响;2.系统研究了外延生长过程中反应室压力与V/Ⅲ比对半极性(11(?)2)面AlGaN外延薄膜中背景载流子浓度的影响,并结合光致发光(photoluminescence,PL)、Hall效应测试、AFM、高分辨率X射线衍射(high-resolution X-ray diffraction,HR-XRD)的表征结果,确定了半极性(11(?)2)面AlGaN材料中背景载流子浓度的决定性影响因素,即外延层生长时的各向异性强度。事实上,通过抑制外延层生长过程中的各向异性,可将背景载流子浓度从1.38×1019 cm-3大幅降低至4.20×1015 cm-3,达到了p型掺杂的要求;3.优化了p型掺杂生长参数,选择既可以有效地抑制背景载流子浓度,又可以获得较高晶体质量与较好表面形貌的参数进行了p型半极性(11(?)2)面AlGaN外延层的生长,得到Al组分为20%,空穴浓度4.1×1016 cm-3的外延薄膜。本论文所采用的p型掺杂的方式为改良的Mg-δ掺杂技术,重点研究了二茂镁(Cp2Mg)的流量对半极性(11(?)2)面AlGaN外延层电学性质的影响。
其他文献
随着电动汽车的快速发展,无离合器无同步器电驱动机械变速器成为行业研究的热点之一。与传统的自动机械式变速器相比,无离合器无同步器电驱动机械变速器除具有传动效率高、成
研究目的:通过模拟口腔环境下二硅酸锂和氧化锆CAD/CAM全瓷冠咀嚼磨损过程,探究其磨损行为、微观形貌和抗断裂性能动态演变过程及相互联系,为全瓷材料的临床应用和改进提供参
在我国西南山区进行隧道工程修建时常遇到浅埋破碎围岩等不良地质情况,给隧道施工带来了困难,尤其是在隧道洞口段,如何在浅埋破碎围岩条件下对隧道洞口段进行开挖与支护,保证
本论文采用实验与理论相结合的方法研究了复合结构硅纳米线阵列气敏传感器对二氧化氮的吸附性能与敏感机理。理论方面,基于第一性原理密度泛函理论(DFT)计算方法,采用Materials
通过文献资料、实地考察、问卷调查和访谈法等研究方法,以成都市锦江区小学体育社团活动的开展为研究对象,对体育社团活动开展现状、开展中存在的主要问题等方面进行了分析。研究结论如下:(1)成都市锦江区小学体育社团主要采用体育组直接管理模式,管理结构较混乱,上级未出台相关社团管理的制度规范,主要采用体育组直接管理模式;各校体育社团均设有规章制度,但尚未完善,制度内容主要包括安全纪律和规模控制方面。体育社团
学位
机器唇读,是一种非常新颖,只使用视觉信息即可理解讲话内容的技术。唇读识别是人工智能和计算机视觉领域重要的研究课题,借助唇部特征的辨识,可将其应用在后天聋哑人士的语言
高粘复合改性橡胶沥青(High Viscosity Compound Modified Rubber Asphalt,HVAR)可以提高沥青混合料的整体粘附性和使用的耐久性。本文基于废胎胶粉改性沥青技术,采用复合改性方法,分别研究了三种高粘复合改性橡胶沥青的多种技术指标和性能参数,以及三种HVAR混合料的配合比设计,路用性能和现场施工工艺及其质量控制,得到以下结论:基于废胎胶粉改性沥青技术及复合改
在工农业生产和人们的日常生活和中,许多气体扮演着重要的角色,其中某些痕量气体对人类生存环境的影响至关重要。因此,气体定量分析已成为现代检测技术的重要部分。在众多的气体检测技术中,光声光谱检测技术具有稳定性好、灵敏度高、选择性强、实时性好等优点,有着广阔的应用前景。本文通过对光声光谱检测方法的系统研究,深入分析并建立了基于光声光谱的痕量气体检测系统。本文主要内容如下:(1)从气体光声光谱检测原理以及
网络流量分类(Network Traffic Classification,NTC)既是保障网络服务质量的关键技术之一,又是网络攻击与恶意代码检测和流量清洗的重要手段。目前典型的流量分类的方法主要有基于通信双方端口号的规则型分类方法、基于深度包检测(Deep Package Inspection,DPI)的内容解释型分类方法和基于机器学习的统计分类方法。实践中网络动态端口的使用导致了基于端口号分类
阴极是真空电子管的电子源,热阴极由于其发射电流大、性能稳定,多年来一直被广泛应用于卫星通讯、雷达和其他国防工程或军用电子设备中。在阴极的各项性能中,发射电流和使用寿命是其核心性能指标。为了进一步提高现有热阴极的性能,本文提出综合利用热-光发射机理来提高热阴极发射能力或降低其工作温度以提高其寿命,主要研究内容包括:基于对阴极热-光电子产生-扩散-发射过程的分析,利用电子扩散方程、并基于费米能级以下等