李亮
,
张荣
,
谢自力
,
张禹
,
修向前
,
刘成祥
,
毕朝霞
,
陈琳
,
刘斌
,
俞慧强
,
韩平
,
顾书林
,
施毅
,
郑有炓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.028
本文利用MOCVD方法在(0001)取向的蓝宝石衬底上实现了不同生工艺条件下的InxGa-xN薄膜的制备,并通过XRD、SEM、AFM等测量分析方法系统研究了生长工艺参数对InxGa1-xN薄膜的组分和性质的影响.InxGa1-xN薄膜的制备包括蓝宝石衬底表面上GaN缓冲层的生长以及缓冲层上InxGa1-xN薄膜的沉积两个过程.通过对所制备InxGa1-xN薄膜的XRD、SEM、AFM分析发现,调节生长温度和TMGa的流量可以有效控制InxGa1-xN薄膜中In的组分,并且随着生长温度的升高,InxGa1-xN薄膜的表面缺陷减少.
关键词:
MOCVD
,
InxGa1-xN
,
薄膜
,
缓冲层
谢自力
,
张荣
,
修向前
,
毕朝霞
,
刘斌
,
濮林
,
陈敦军
,
韩平
,
顾书林
,
江若琏
,
朱顺明
,
赵红
,
施毅
,
郑有炓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.014
利用低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)系统,在(0001)蓝宝石衬底上采用预淀积In纳米点技术低温合成制备了立方相的InN薄膜.首先以TMIn作源在蓝宝石衬底表面预淀积了一层金属In纳米点,然后在一定条件下合成生长InN薄膜.X射线衍射谱(XRD)和X射线光电子发射谱(XPS)显示适当的预淀积In不仅能够促进InN的生长,同时还能够抑制金属In在InN薄膜中的聚集.原子力显微镜(AFM)观察表明,金属In纳米点不仅增强了成核密度,而且促进了InN岛的兼并.自由能计算表明预淀积的In优先和NH3分解得到的NH与N基反应生成InN.我们认为这种优先生成的InN为接下来InN的生长提供了成核位,从而促进了InN的生长.
关键词:
InN
,
预淀积In纳米点
,
MOCVD
秦臻
,
韩平
,
韩甜甜
,
鄢波
,
李志兵
,
谢自力
,
朱顺明
,
符凯
,
刘成祥
,
王荣华
,
李云菲
,
顾书林
,
张荣
,
郑有炓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.030
本工作用化学气相淀积方法在AlN/Si(100)复合衬底上生长SiC薄膜.外延生长过程中,采用C4H4和SiH4作为反应气源,H2作为载气.样品的X-射线衍射谱和拉曼散射谱显示,所得到的外延层为六角对称的SiC薄膜.俄歇电子能谱及X-射线光电子能谱的测量结果表明,在外延膜中存在来自衬底的Al和N元素.样品的光致发光测量显示,所有的样品均可在室温下观察到位于3.03eV和3.17eV处的发光峰,这分别相应于4H-SiC能带中电子从导带到Al受主能级之间的辐射跃迁和电子从N施主能级到价带之间的辐射跃迁,从而表明所得的外延薄膜的多形体为4H-SiC.
关键词:
CVD
,
4H-SiC
,
光致发光
李弋
,
刘斌
,
谢自力
,
张荣
,
修向前
,
江若琏
,
韩平
,
顾书林
,
施毅
,
郑有炓
功能材料
应用高分辨X射线衍射技术研究了MOCVD在宝石衬底上生长的InGaN/GaN多量子阱结构.测量(105)非对称面的倒易空间图获得量子阱结构的应变状态.由(002)面三轴衍射0级卫星峰峰位结合应变状况计算获得InGaN层中In含量,从(002)面的ω/2θ衍射谱以及小角反射谱获得多量子阱的一个周期的厚度,GaN层和InGaN层的厚度比.最后通过X射线动力学拟合的方法从(002)面的ω/2θ三轴衍射谱获得In的精确含量是25.5%,InGaN势阱层的精确厚度是1.67nm,GaN阻挡层的精确厚度是22.80nm.
关键词:
InGaN/GaN
,
多量子阱
,
In组分
,
X射线衍射
宋词
,
杭寅
,
张昌龙
,
徐军
,
顾书林
,
夏长泰
,
周卫宁
,
仲维卓
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.020
ZnO具有优良的综合性能使其成为极有前途的下一代光电材料,水热法是一种重要的生长ZnO晶体的方法.本文对水热法生长的面积约150mm2的ZnO晶体进行了报道,研究了晶体不同方向的生长速度、形貌特征和光学性能.X射线摇摆曲线表明晶体的质量较好.对于光学性质的分析表明晶体生长时加入H2O2能显著提高晶体的质量.494nm附近的发光带可能与氧空位有关.520nm的发光可能与Na或者Si所形成的杂质能级跃迁有关.
关键词:
ZnO晶体
,
光致发光
,
晶体生长
,
半导体
孙澜
,
陈平
,
韩平
,
郑有炓
,
史君
,
朱嘉
,
朱顺明
,
顾书林
,
张荣
功能材料
采用低压化学气相淀积方法以相对较低的生长温度(900～1050℃)在蓝宝石(0001)衬底上外延生长了6H-SiC单晶薄膜.其晶体质量和结构由X射线衍射谱和喇曼散射谱的测量结果得到确定.俄歇电子能谱和X射线光电子能谱的观察表明所制备的6H-SiC薄膜中的Si-C键的结合能为181.4eV,Si与C的原子比符合SiC的化学配比.扫描电子显微镜的分析显示6H-SiC外延层和蓝宝石衬底间的界面相当平整.由紫外及可见光波段吸收谱的结果得到所生长的6H-SiC的禁带宽度为2.83eV、折射系数在2.5～2.7之间,均与6H-SiC体材料的相应数据一致.
关键词:
化学气相淀积
,
6H-SiC
,
蓝宝石
,
低温生长
吴孔平
,
鲁开林
,
蒋建彗
,
顾书林
,
叶建东
,
汤琨
,
朱顺明
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.24.030
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法计算了高失配三元合金ZnTe1-xYx(Y=O,S,Se)的能带结构、电子特性与光学性能.通过对半导体态密度的计算证实了在闪锌矿结构的ZnTe中掺杂O、S或Se原子可能得到独立的中间带结构,该结构可提高光伏材料对能量低于母体半导体带隙光子的吸收效率.研究结果表明,中间带在ZnTe1-x(x中是由掺杂的O原子的2p态与处于导带的Zn原子的4s态耦合而成,符合能带反交叉模型.另外,与ZnTe1-xS和ZnTe1-xSex相比,随着掺杂O浓度的变化,ZnTe1-xq的中间带表现出较高的稳定性主要是因为O与Te之间存在最大的电负性差.
关键词:
中间带(IB)
,
电负性差
,
电子能带结构
,
光学性质
吴孔平
,
慈能达
,
汤琨
,
叶建东
,
朱顺明
,
顾书林
人工晶体学报
基于第一性原理GGA+U方法研究了Zn1-xCdxO合金的品格常数以及自发极化随Cd组分x的变化关系,其中极化特性的计算采用Berry-phase方法,同时计算了禁带宽度随Cd组分x的变化关系,并得到了能隙弯曲参数0.69.此外,通过计算宏观平均静电势的方法得到了(5 +3)Cd0.25Cd0.750/ZnO超晶格界面处的价带偏差为0.13 eV,导带偏差与价带偏差的比值为4/13,并且Zn1-xCdxO/ZnO界面两侧能带呈现Ⅰ型排列,这些研究结果将对Zn1-xCdxO/ZnO界面二维电子气的设计与优化起到重要作用.
关键词:
自发极化
,
静电势平均
,
能带偏差
,
锌镉氧合金
胡智向
,
吴玉喜
,
顾书林
,
李腾
,
渠立成
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.05.016
为了研究外压调制对半导体材料ZnO晶体结构和光学性质的影响,采用基于密度泛函理论(DFT)的第-性原理对不同外压条件下ZnO晶体的晶格常数、介电函数、复折射率、吸收系数、反射率等的变化特性进行了模拟计算研究.计算结果表明:随着压力的增大,晶体的晶格常数、晶胞体积缓慢变小,内坐标u值逐渐增大,Zn-O键长缩短,共价性增强,带隙Eg明显展宽.光学特性谱显示不同外压对低能段光学性质的影响并不明显,而在高能段,随着压力的增大光学性质发生明显的蓝移.
关键词:
材料
,
氧化锌
,
第一性原理
,
光学性质
,
调制
