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水平HVPE反应器中气流动力学模拟与GaN生长

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.04.022

建立了GaN HVPE系统的流体动力学模型,研究了反应气体在反应室内的浓度场,讨论了反应室内GaCl和NH3管道空间配置对气体在衬底表面浓度分布的影响,并对HVPE系统反应室的设计进行了优化.材料生长结果表明,厚度均匀性良好,直接在蓝宝石衬底上生长的GaN外延层摇摆曲线半宽为660 arcsec.

关键词: GaN , HVPE , 流体动力学

NaOH处理对石墨烯电学性能的影响

汤春苗 , 陈志蓥 , 朱博 , 张浩然 , 张亚欠 , 曹一江 , 于广辉

材料科学与工程学报

在CVD石墨烯的转移过程中无法避免会出现胶残留,导致了材料不必要的p型掺杂.研究表明,通常来自这种残余胶的p型掺杂影响了石墨烯的电学特性.本文发现NaOH溶液能够有效地去除这种PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯(C5H8O2)x)中的含氧官能团,减少胶残留,并首次将其运用在CVD生长的石墨烯单层薄膜上.通过不同浓度NaOH溶液的选择,我们有效地解决了NaOH与SiO2/Si衬底反应的问题.处理结果显示,通过NaOH溶液浸泡石墨烯的载流子浓度变为原来的三分之一甚至更少,而且处理效果最明显的石墨烯样品的迁移率从880cm2/Vs升高到2260cm2/Vs.同时我们比较了水和NaOH处理效果的稳定性,结果显示用水处理的样品迁移率很快回到了处理前的数据,而用NaOH溶液处理的石墨烯薄膜迁移率最终稳定在原有迁移率的1.5倍.

关键词: 石墨烯 , 迁移率 , PMMA , NaOH

纳米孔氮化镓材料的制备和研究

王笑龙 , 于广辉 , 雷本亮 , 隋妍萍 , 孟胜 , 齐鸣 , 李爱珍

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.04.001

介绍了一种在氮化镓外延片表面制备得到孔径为纳米量级的多孔结构的工艺.用电化学方法制备出孔径为纳米量级的多孔阳极氧化铝模板作为掩模,经过电感耦合等离子体(ICP)刻蚀制备得到纳米孔氮化镓材料.孔的大小和孔间距可以通过改变阳极氧化条件来控制,改变刻蚀时间可以控制孔深.刻蚀所用气体为氯气和惰性气体的混合物.扫描电镜照片显示,掩模图形能够很好地转移到GaN材料上.刻蚀后的材料经光荧光谱(PL Spectra)谱和Raman散射谱测试,显示出良好的光学特性,并在一定程度上释放了应力.

关键词: 氮化镓 , 纳米孔 , 阳极氧化铝 , ICP刻蚀 , Raman

Cu上石墨烯的化学气相沉积法生长研究

师小萍 , 于广辉 , 王斌 , 吴渊文

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2011.05.012

利用自行搭建的化学气相沉积(CVD)设备在Cu箔衬底上成功的制备出石墨烯薄膜,并利用光学显微镜和拉曼光谱分析等手段对石墨烯薄膜的形貌和结构进行了表征.主要研究了Cu箔的表面处理和沉积过程的气体流量对石墨烯质量的影响,发现氨水处理Cu箔可以腐蚀Cu箔表面的各种杂质提高Cu箔的洁净度从而提高石墨烯的结晶质量,优化CH4和H2的气体流量可以提高石墨烯的单层性和均匀性.并最终在CH4∶H2=200∶0 sccm条件下,在氨水处理过的Cu箔上获得了面积1.5 cm×1.5 cm的均匀的单层石墨烯.

关键词: 石墨烯 , 化学气相沉积(CVD) , 表面处理 , 拉曼

石墨烯晶畴尺寸的可控生长及其对材料电学性能的影响

吴渊文 , 张燕辉 , 陈志蓥 , 王彬 , 于广辉

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2012.04.008

采用化学气相沉积技术(CVD)在铜箔衬底上实现了石墨烯单晶畴的可控生长,并用两步生长法制备了不同单晶畴尺寸的多晶石墨烯连续膜.利用光学显微镜和拉曼光谱仪对石墨烯的形貌和结构进行了表征.通过对转移到Si02衬底上石墨烯连续膜的霍尔测试发现,石墨烯晶畴尺寸变化对其连续膜的电学性能影响显著.石墨烯连续膜的晶畴尺寸越大,其方块电阻越小,载流子迁移率越高.

关键词: 石墨烯 , 单晶 , 化学气相沉积 , 拉曼 , 电学性质