【摘 要】
：
采用基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波法,研究了C：Si共掺杂纤锌矿AlN的32原子超胞体系的能带结构、电子态密度等性质,分析了C：Si共掺实现p型掺杂的机理。在AlN的掺杂体系中,当C、Si的浓度相等时,C-Si复合物形成,施主和受主杂质会相互补偿,导电性较弱；当提高C的掺杂浓度时,可能有C2-Si,C3-Si等复合物的形成,这些复合物的形成通常能够提高受主杂质的固溶度,降低受主激活
【机 构】
：
College of Optoelectronic engineering,Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
【出 处】
：
第十七届全国化合物半导体材料微波器件和光电器件学术会议
论文部分内容阅读
采用基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波法,研究了C：Si共掺杂纤锌矿AlN的32原子超胞体系的能带结构、电子态密度等性质,分析了C：Si共掺实现p型掺杂的机理。在AlN的掺杂体系中,当C、Si的浓度相等时,C-Si复合物形成,施主和受主杂质会相互补偿,导电性较弱；当提高C的掺杂浓度时,可能有C2-Si,C3-Si等复合物的形成,这些复合物的形成通常能够提高受主杂质的固溶度,降低受主激活能,有效提高空穴浓度。C：Si共掺杂有利于获得p型AlN晶体。
其他文献
采用有限元法模拟了物理气相传输法(PVT)制备大尺寸AIN晶体的温度场，应用ANSYS软件对比研究了在不同实验条件下生长系统的温度场分布情况。模拟结果表明：最高温度在坩埚上，并位于感应线圈的几何中心处。物料与结晶体之间的距离对温度梯度有很大的影响。在电源的输出电流、输出频率以及测温孔直径不变的情况下，选择适当的感应线圈匝间距、坩埚位置以及物料与晶体之间的距离可以提高坩埚内的轴向温度梯度和物料区温度
笔者已经生长出质量极高的长波二类超晶格红外探测材料,并研制成功具有不同界面类型的长波红外探测器及窄带双色红外探测器器件。X射线双晶衍射表明具有InSb界面类型的p-i-n型器件结构的卫星峰半宽为24弧秒,而混合界面的仅为17弧秒。InSb型界面长波器件在77K温度下的50％截止波长为9.6微米,峰值响应率为3.2A／W。还研制成功通过改变偏压极性实现双色探测的窄带型长波／甚长波InAs/GaSb二
采用激光分子束外延技术,分别在非极性m面Sapphire和非极性m面ZnO缓冲层的Sapphire衬底上获得了外延的非极性m面AlN薄膜。从XRD中可以看出,ZnO缓冲层的引入减小了AlN与Sapphire衬底的晶格失配。根据Φ扫描结果得到AlN与ZnO缓冲层及Sapphire衬底面内关系为AIN∥ZnO∥Sapphire,[0001]AIN∥[0001]ZnO∥[-12-10] Sapphire
当In组分为0.18时,由于InAlN和GaN晶格匹配,InAlN/A1N/GaN HFET成为新一代HFET的研究热点,本文通过平行电导法计算界面缺陷态,发现存在快慢两种缺陷态,分别来自于HFET表面和InAlN和GaN界面。界面缺陷能级为低于导带底0.3ev左右,时间常数T～0.5-0.6us,界面缺陷态密度为l～3×lO12cm-2ev-1,说明虽然InAlN和6aN晶格匹配,但依然存在着比
本文通过Si掺杂技术大幅提高了InAs/GaAs量子点中间能带太阳能电池的性能。与同结构、无掺杂的参比电池相比,采用合适的Si掺杂技术,InAs/GaAs量子点中间能带太阳能电池的开路电压由0.67V提升至0.84V,效率由11.3％显著提升至17.0％。这种提升主要源于量子点材料缺陷密度的减少和器件中能量损失的降低。
本文优化设计了一种高频高饱和输出的单行载流子光电探测器(UTC-PD)。引入线性掺杂吸收区和窄InP崖层从而获得高频高饱和探测器。利用微电子工艺制备器件,并对其暗电流、光响应、接触电阻、低频电容和带宽进行了测试分析。结果显示,直径为15μm的探测器,在1V反偏电压下的暗电流为3.5nA。器件在1.55μm的入射光下的响应度为0.3A/W,零偏压下的饱和光强为135mW。3dB带宽为15GHz。
随着新型光电子、红外探测器、毫米波器件等制造技术的快速发展,对标准尺寸的高质量InP,GaSb和InAs单晶衬底的市场需求不断增加。本文介绍了采用液封直拉法批量生长直径2-4英寸的InP、GaSb和InAs单晶以及单晶衬底制备技术的一些最新进展。通过热场优化、控制化学配比、规范生长工艺等措施,有效地避免了晶体中产生团状、线状等高密度位错聚集结构,保证了单晶质量的重复性和一致性,满足实用化要求。其中
利用金属有机化学气相沉淀设备外延生长了AlGaN/GaN异质结构材料,基于其研制出GaN基肖特基平面二极管。测量结果显示,室温下器件的反向击穿电压达大于1100V,反向偏压1100V时器件的反向漏电流低于30nA；计算得出器件的比导通电阻为9mΩ·cm2；外加正向偏压2V时器件的正向电流密度达到100A/cm2。器件具有良好的击穿特性以及低的通态损耗,可在电力电子领域进行应用。
为了进一步理解自开关器件的基本工作原理和电学特性，本文对自开关器件进行了器件和电学特性的模拟。通过对器件施加不同偏压，得到了沟道内部电势分布图，分析了器件的整流特性，从电势的角度解释了器件的工作原理。同时分析了不同器件表面参数对器件电流特性的影响：沟道宽度越大，开启电压越大，特定电压下的电流也越大：水平沟槽宽度越大，反向漏电流越大；而沟道的长宽比如果过小的话，会出现短沟道效应，影响器件的整流性能。
采用激光分子束外延技术，相同的实验条件下分别在Si(111)、sapphire (0006)和MgO(111)衬底上外延出极性纤锌矿结构AlN薄膜。XRDθ-2θ，Φ扫描和ω扫描结果显示(0002)AlN在六方的sapphire (0006)和立方MgO (111)衬底上为均外延生长，其关系为(0002)[11-20]AIN//(111)[0-11]Mgo、(0002)[11-20]AIN//(0