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4H-SiC同质外延生长及Ti/4H-SiC肖特基二极管

孙国胜 , 宁瑾 , 高欣 , 攻全成 , 王雷 , 刘兴昉 , 曾一平 , 李晋闽

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.008

利用台阶控制外延生长技术在偏晶向Si-面衬底上进行了4H-SiC的同质外延生长研究,衬底温度为1500℃,在厚度为32μm、载流子浓度为2～5×1015cm-3的外延材料上制备出了反向阻塞电压大于1kV的Ti/4H-SiC肖特基二极管,二极管的正向与反向电流的整流比(定义偏压为±1V时的电流比值)在室温下超过107,在265℃的温度下超过102,在20～265℃的温度范围内,利用电流电压测量研究了二极管的电学特性,室温下二极管的理想因子和势垒高度分别为1.33和0.905eV,开态电流密度在2.0V的偏压下达到150A/cm2,比开态电阻(Ron)为7.9mΩ·cm2,与温度的关系遵守Ron～T2.0规律.

关键词: 4H-SiC , 同质外延生长 , 肖特基二极管

NH3-MBE生长极化场二维电子气材料

孙殿照 , 刘宏新 , 王军喜 , 王晓亮 , 刘成海 , 曾一平 , 李晋闽 , 林兰英

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2000.04.013

介绍了用NH3-MBE技术在蓝宝石C面上外延的高质量的GaN单层膜以及GaN/AlN/GaN极化感应二维电子气材料.外延膜都是N面材料.形成的二维电子气是"倒置二维电子气".GaN 单层膜的室温电子迁移率为300cm2/Vs.二维电子气材料的迁移率为680cm2/Vs(RT)和1700cm2/Vs(77K),相应的二维电子气的面密度为3.2×1013cm-2 (RT)和2.6x1013cm-2 (77K ).

关键词: 氮化镓 , GaN , 分子束外延 , 二维电子气 , 极化

LCD-TV用直下式LED背光源的光学设计

梁萌 , 王国宏 , 范曼宁 , 郭德博 , 刘广义 , 马龙 , 王良臣 , 李晋闽

液晶与显示 doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.01.009

三基色LED背光源是成就高品质液晶显示器的关键技术之一,其色域是传统CCFL背光源的150%以上.其中直下式背光源具有结构简单、光利用率高的特点,是目前大尺寸液晶显示背光源的首选,但是由于没有导光板,直下式背光源的光均匀性变得较差.通过对LED光场分布的模拟和分析,得出了一种新型LED光场分布设计,对由此光场分布的三基色LED组成的66 cm(26 in)背光源模拟表明,该背光源在未加扩散膜前,灯箱厚度为20～28 mm时,亮度均匀度大于83%,△U'V'值在0.01左右;加上扩散膜之后,灯箱厚度为20 mm时,均匀度可达到89.58%,△U'V'值达到0.004 1.

关键词: 背光源 , LED , 直下式 , 均匀度

MEMS用Si台面及SiO2/Si衬底上3C-SiC的LPCVD生长

孙国胜 , 王雷 , 巩全成 , 高欣 , 刘兴昉 , 曾一平 , 李晋闽

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.005

本文报道用在Si台面及热氧化SiO2衬底上3C-SiC薄膜的LPCVD生长,反应生长使用的气体为SiH4和C2H4,载气为H2,采用光学显微镜、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、以及室温Hall测试对所生长的3C-SiC材料进行了测试与分析,结果表明在3C-SiC和SiO2之间没有明显的坑洞形成.

关键词: 3C-SiC , LPCVD生长 , Si台面 , SiO2/Si

MOCVD生长GaN力学性能研究

魏同波 , 王军喜 , 李晋闽 , 刘喆 , 段瑞飞

稀有金属材料与工程

采用MOCVD技术在蓝宝石衬底(0001)面上生长了GaN外延膜,利用原子力显微镜AFM、扫描电镜SEM分析了薄膜表面形貌,利用纳米压痕仪和UMT试验机考察了GaN膜的硬度、临界载荷以及摩擦学性能等.结果表明,薄膜以二维模式均匀生长,表面平整,硬度达22.1 MPa,弹性模量为299.5 GPa,与衬底结合紧密,临界载荷达1.6N,与GCr15钢球对磨时摩擦系数仅为0.13,与Si3N4陶瓷球摩擦时膜很快就磨穿.

关键词: GaN , MOCVD , 形貌 , 机械性能

AlGaN基UV-LED的研究与进展

魏同波 , 王军喜 , 闫建昌 , 李晋闽

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.01.020

近年来短波长紫外LED巨大的应用价值引起了人们的高度关注,成为了全球半导体领域研究和投资的新热点.本文综合分析了AlGaN材料的生长、碎裂、掺杂和欧姆接触等问题,对UVLED的发展历程、技术路线和研究进展进行了详细介绍,并展望了未来发展方向.

关键词: UV-LED , AlGaN , AlInGaN , 综述

化学气相传输法生长ZnO单晶及性质研究

赵有文 , 董志远 , 魏学成 , 段满龙 , 李晋闽

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.02.045

利用化学气相传输法生长了ZnO单晶.在无籽晶自发成核的条件下,使用碳辅助增强质量传输方法,得到了晶粒尺寸达4mm×10mm的ZnO晶体.利用长有GaN层的蓝宝石晶片作为衬底,得到了直径为30mm、厚2mm左右的ZnO单晶体.比较了不同温度条件下晶体生长的结果并进行热力学过程和现象了分析.用光荧光谱和X射线双晶衍射研究了ZnO晶体的性质.

关键词: 氧化锌 , 化学气相传输 , 单晶生长

Si(100)衬底上SiC的外延生长

王引书 , 李晋闽 , 张方方 , 林兰英

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2000.z1.020

在1050℃下用Si2H6和C2H4在Si(100)衬底上外延生长了3C-SiC,生长前只通入C2H4将Si衬底碳化形成SiC缓冲层.碳化过程中C2H4与Si表面反应形成了SiC孪晶,但随着生长时间的延长,外延层转变为单晶层,其表面呈现典型的单晶SiC的(2×1)再构.从外延层的Raman谱观察到明显的SiC的TO和LO声子模;SEM观测结果表明,外延层的表面比较平整.

关键词: Si , SiC , 外延生长 , 表面再构 , Raman光谱

Si基外延GaN的结构和力学性能

魏同波 , 王军喜 , 刘喆 , 李晋闽

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.04.014

采用MOCVD技术在Si衬底(111)面上生长了GaN外延膜,分析了薄膜表面形貌和Si基GaN的临界载荷,研究了表面发光性能和GaN晶体质量随深度的变化.结果表明,外延层的表面比较平整,多组超晶格插入层可以进一步降低位错密度,提高晶体质量.膜的表面有许多颗粒状的发光中心,除了强的带边峰外,还有弱的黄光带和红光带,这可能是ON与VGa所产生的深能级跃迁产生的.GaN的晶体质量具有梯度变化,GaN外延层的上层晶体质量比较好,界面附近比较差,但是外延层与衬底的结合强度较高,临界载荷达到2.05 N.

关键词: 无机非金属材料 , GaN , CL , RBS/沟道 , 临界载荷