赵丽伟
,
刘彩池
,
滕晓云
,
朱军山
,
郝秋艳
,
孙世龙
,
王海云
,
徐岳生
,
胡家辉
,
冯玉春
,
郭宝平
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.019
本文采用KOH:H2O=3:20～1:25(质量比)的KOH溶液,对Si基外延GaN进行湿法腐蚀.腐蚀后用扫描电子显微镜(SEM)观察,GaN面出现了六角腐蚀坑,它是外延层中的位错露头,密度约108/cm2.腐蚀坑的密度随腐蚀时间延长而增加,说明GaN外延生长过程中位错密度是逐渐降低的,部分位错因相互作用而终止于GaN体内.观察缺陷腐蚀形貌还发现,接近裂纹处腐蚀坑的密度要高于远离裂纹处腐蚀坑的密度,围绕裂纹有许多由裂纹引起的位错.腐蚀坑的密度可以很好地反映GaN晶体的质量.晶体质量较差的GaN片,腐蚀后其六角腐蚀坑的密度高.
关键词:
GaN
,
湿法腐蚀
,
六角腐蚀坑
,
SEM
冯玉春
,
胡加辉
,
张建宝
,
王文欣
,
朱军山
,
杨建文
,
郭宝平
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.030
为了提高MOCVD外延硅基GaN材料的质量,在硅(111)衬底上以HT-AlN为缓冲层,在缓冲层上再生长变组份过渡层后外延生长GaN.过渡层为多层复合结构,分为高温变组分AlGaN、GaN、低温AlN、高温变组分AlGaN.在高温生长AlGaN和GaN层中插入一层低温生长AlN以缓解降温过程中应力对厚GaN层的影响,为了缓慢释放热应力、采用合适的慢降温工艺.当外延层的厚度小于1.7微米时GaN外延层无龟裂,而厚度不断增加时,GaN外延层产生龟裂.本文研究了AlN缓冲层生长温度、高温变组分AlGaN生长过程中生长时间的变化对所生长GaN材料的影响.采用三维视频显微镜、高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和室温光致荧光光谱(RT-PL)对样品进行了测试分析.测试结果表明所研制的硅基GaN表面光亮、平整,过渡层的引入有利于降低外延层中应力,提高GaN结晶质量.
关键词:
Si(111)
,
GaN
,
AlN
,
AlGaN
李华平
,
柴广跃
,
彭文达
,
阳英
,
高敏
,
郭宝平
,
牛憨笨
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00114
通过实验和模拟拟合, 对微弧氧化过程中Al2O3膜表面的对流散热系数作了估计, 实验过程中发现Al2O3/Al界面在微观上也是一个冷却界面, Al 基体在冷却过程中起“热量中转”的作用, 熔池在淬冷过程中的大部分热量经过了邻近区域的Al2O3膜或者铝基体. 通过热模拟得到的纵深各点温度-时间曲线来表征微熔区的淬冷过程. 通过对各节点的相对冷却速度比较, 阐述了淬冷过程对α-Al2O3分布和Al2O3膜表面形貌的影响, 压力因素在微观结构形成过程中所产生的影响作了粗略的分析.
关键词:
铝合金
,
microarc oxidation
,
quenching
,
microstructure
,
FEM
李华平
,
柴广跃
,
彭文达
,
阳英
,
高敏
,
郭宝平
,
牛憨笨
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.01.022
通过实验和模拟拟合,对微弧氧化过程中Al2O3膜表面的对流散热系数作了估计,实验过程中发现Al2O3/Al界面在微观上也是一个冷却界面,Al基体在冷却过程中起"热量中转"的作用,熔池在淬冷过程中的大部分热量经过了邻近区域的Al2O3膜或者铝基体.通过热模拟得到的纵深各点温度-时间曲线来表征微熔区的淬冷过程.通过对各节点的相对冷却速度比较,阐述了淬冷过程对α-Al2O3分布和Al2O3膜表面形貌的影响,压力因素在微观结构形成过程中所产生的影响作了粗略的分析.
关键词:
铝合金
,
微弧氧化
,
淬冷过程
,
微观结构
,
有限元
朱军山
,
胡加辉
,
徐岳生
,
刘彩池
,
冯玉春
,
郭宝平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.02.024
利用金属有机物化学金相沉积MOCVD在Si(111)衬底上, 以高温AlN和低温GaN为缓冲层生长的GaN薄膜, 得到GaN(0002)和(10-12)的双晶X射线衍射(DCXRD)半高宽(FWHM)分别为721和840 s.采用高分辨率 DCXRD, 扫描电子显微镜(SEM)分析.结果表明, 以1040 ℃生长的AlN缓冲层能防止Ga与Si反应形成无定形的Si-Ga结构, 是后续生长的"模板".低温的GaN缓冲层可有效减低外延层的缺陷.DCXRD测得的FWHM为0.21, GaN峰强达7 K.
关键词:
Si(111)
,
GaN
,
金属有机物化学气相沉积(MOCVD)
,
双晶X射线衍射(DCXRD)
冯玉春
,
刘晓峰
,
王文欣
,
彭冬生
,
郭宝平
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.04.023
为了降低MOCVD外延硅基GaN膜层中的应力、减少硅基厚GaN层的微裂;在高温GaN层中插入低温AlN.低温AlN插入层可平衡HT-GaN生长和降温过程引起的张应力,降低厚膜外延层的微裂,已研制出厚度超过1.8微米无微裂GaN外延层.本文重点研究了低温AlN生长温度对HT-GaN材料的影响,给出了较佳的LT-AlN生长温度.采用扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM)和高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD),对样品进行了测试分析.试验和测试结果表明低温AlN的生长温度至关重要,生长温度过低影响GaN晶体质量,甚至不能形成晶体;生长温度过高同样会影响GaN结晶质量,同时降低插入层的应力平衡作用;实验结果表明最佳的LT-AlN插入层的生长温度为680℃左右.
关键词:
