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出版时间
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
研究主题
  • 氮化镓
  • 氮化镓（GaN）
  • 发光二极管
  • 高电子迁移率晶体管
  • 氮化镓高电子迁移率晶体管
  • 金属有机化学气相沉积
  • 高电子迁移率晶体管（HEMT）
  • 光致发光
  • 量子点
  • 肖特基二极管
应用领域
  • Optoelectronic Information Science and Engineering
  • Electronic Science and Technology
  • Materials Science and Engineering
  • Electrical Engineering and Automation
  • Optoelectronic Information Materials and Devices
  • Physics
  • Nanomaterials and Technology
  • Material Physics
  • Applied Physics
  • Microelectronics Science and Engineering
机构单位
  • Chinese Academy of Sciences
  • Xidian University
  • Arizona State University
  • Osaka University
  • Nanjing University
  • University of Chinese Academy of Sciences
  • Beijing University of Technology
  • Nagoya University
  • Shandong University
  • Shenzhen University
205 条数据
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  • 通过金属有机化学气相沉积法制备的图案化硅(111)衬底上GaN薄膜中V型缺陷的表面详细分析

    摘要： 研究了GaN薄膜中V型缺陷的生长机制。观测发现V型缺陷侧壁与GaN薄膜边界侧壁的晶面均属于{10‾11}晶面族，这表明V型缺陷的形成与边界晶面的形成一样，是自发生长的直接结果。然而当V型缺陷填充时，其侧壁生长速率远快于边界晶面，这意味着{10‾11}晶面的横向生长并非V型缺陷尺寸变化的直接原因。由于V型缺陷源自位错，研究提出将V型缺陷生长与位错存在相关联的观点：具体而言，V型缺陷尺寸变化由位错周围生长速率决定，而该生长速率又受生长条件制约。

    关键词： 透射电子显微镜，穿透位错，氮化镓

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 射频磁控溅射GaN/n-Si薄膜的物理特性：射频功率的影响

    摘要： 通过射频磁控溅射在不同射频功率下成功在n-Si(100)衬底上制备了GaN薄膜。采用紫外-可见光谱、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和显微拉曼光谱等实验测量技术，研究了射频功率对所制备薄膜物理性质的影响。X射线衍射结果表明，所制备的薄膜为具有六方GaN(100)和(110)晶面的多晶结构。研究证实，提高射频功率会导致GaN薄膜晶体质量下降，并对此劣化原因进行了讨论。分析发现，射频功率增加会使GaN薄膜光学带隙能量降低，相关变化原因已作解释。AFM分析显示部分薄膜呈层岛生长模式(Stranski-Krastanov生长模式)，另一些则呈逐层生长模式(Frank-van der Merwe模式)。场发射扫描电镜分析表明，提高射频功率可改善薄膜表面形貌，但当射频功率达到125W时GaN薄膜表面开始劣化，其成因已作探讨。显微拉曼光谱检测到不同强度的六方GaN E1(TO)横光学声子模，相关差异原因已作讨论。研究表明射频功率对生长高质量GaN薄膜具有重要作用，通过控制射频功率可优化薄膜的形貌、结构和光学特性，使其成为LED、太阳能电池和二极管应用的潜在候选材料。

    关键词： 薄膜、III族氮化物、射频磁控溅射、半导体、氮化镓

    更新于2025-11-14 15:25:21

  • 基于氮化镓的低损耗Y分支功率分配器设计

    摘要： 我们展示了一种基于蓝宝石衬底氮化镓（GaN）的多模区Y分支功分器设计，适用于通信波长。同时研究了该GaN样品的光学特性，测得其TE模折射率nTE=2.289±0.001，TM模折射率nTM=2.324±0.000。通过BPM方法精确优化了该结构参数，结果表明该设计可实现适用于多种应用场景的氮化镓基Y分支功分器。

    关键词： 波导、电信、Y分支、氮化镓、功率分配器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过原子层退火和低温外延生长的纳米级GaN外延层

    摘要： 半导体与衬底之间存在较大热失配和晶格失配的异质外延生长是实现高质量外延层的关键难题。传统金属有机化学气相沉积法通常需要超过1000°C的高温才能获得优质GaN外延层。本研究通过原子层退火外延技术(ALAE)，在300°C的低温条件下实现了高质量GaN异质外延生长。该方法在原子层沉积每个循环中引入低等离子体功率的逐层原位He/Ar等离子体处理，从而产生有效退火效应显著提升GaN晶体质量。由于氦元素融入氩等离子体产生的彭宁效应，GaN晶体质量得到显著改善。高分辨透射电镜、纳米束电子衍射和原子力显微镜分析显示形成了高质量的纳米级单晶GaN异质外延层并具有极光滑表面。X射线摇摆曲线半高宽低至168角秒。这种低温ALAE技术对于制备高性能固态照明、太阳能电池和高功率电子器件等可持续节能高效设备所需的优质纳米级GaN外延层具有重要价值。

    关键词： 原子层退火，原子层沉积，氮化镓，原子层外延，等离子体处理

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 单原子和分子离子辐照对GaN时间分辨光致发光衰减的影响

    摘要： 实验研究了硅掺杂纤锌矿(0001)面GaN外延层在千电子伏特单原子与分子离子辐照下诱导的光学效应。研究结果与结构缺陷形成数据共同分析表明：在所有考察案例中，碰撞级联密度增加（分子离子与重原子离子轰击情形）会提升稳定损伤累积速率，进而加剧发光猝灭。理论分析将光致发光抑制过程归因于辐照亚表面层产生稳定损伤导致非平衡光激发载流子表面复合速率上升。研究表明，在所研究的浅层注入情形中，载流子扩散决定了光致发光衰减时间的缩短。

    关键词： 辐射损伤，光致发光，碰撞级联密度，时间分辨光致发光，载流子扩散，离子注入，氮化镓

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用扫描光电流显微镜研究AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中的电子能带排列

    摘要： 采用紫外和可见光源的扫描光电流显微镜（SPCM）研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件的能带排列。随着栅极偏压增大，导电沟道上的SPCM极性呈现出从p型响应到n型响应的转变行为。高于直流开启电压的平带电压表明，已形成用于电子传输的欧姆金属接触。我们测得导带与金属费米能级之间的能带偏移量，其平均值为2.1电子伏特。

    关键词： SPCM、氮化镓、二维电子气、高电子迁移率晶体管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 电场诱导的GaN压电半导体陶瓷增韧

    摘要： 本文通过实验与数值方法研究了外加电场对极化GaN压电半导体陶瓷断裂韧性的影响。结果表明：在0.83 kV/cm电场强度下，断裂韧性提升22%，且随着电场继续增强，断裂韧性保持不变。这与传统压电陶瓷"外加电场导致断裂韧性下降"的特征完全不同，其差异原因可归因于自由电子的重新分布。该发现有望为压电半导体结构与器件的可靠性设计提供指导。

    关键词： 氮化镓、电场、断裂韧性、压电半导体陶瓷、增韧

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 硅衬底上镁掺杂氮化镓薄膜的位错弯曲与应力演变

    摘要： 采用镁（Mg）进行P型掺杂对于实现包含大量位错的异质外延薄膜的各类III族氮化物电子和光电器件至关重要。我们通过原位曲率测量和离位透射电子显微镜研究了GaN薄膜生长过程中Mg掺入对位错和应力演变的影响，完整揭示了掺杂原子尺寸效应、位错弯曲与极性反转三者间的相互作用机制。Mg促进位错弯曲，进而在掺镁GaN薄膜中产生拉应力，因此仅当位错密度低于5×10^9 cm^-2时才能清晰观测到掺杂原子尺寸差异效应预期的压应力。当掺杂浓度超过10^19 cm^-3时出现的极性反转与螺位错密度的急剧下降相关联。我们建立了动力学应力演变模型以捕捉位错弯曲和尺寸差异效应，并实现了模型计算弯曲角与透射电镜图像测量结果的匹配。

    关键词： 镁掺杂、应力演化、位错弯曲、原位曲率测量、透射电子显微镜、极性反转、氮化镓

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • III族氮化物衬底上NbTiN薄膜临界温度的提高

    摘要： 本文研究了采用III族氮化物半导体（氮化镓GaN、氮化铝AlN）作为衬底，通过反应磁控溅射沉积超薄（11纳米）氮化钛铌（NbTiN）超导薄膜的效果。所得NbTiN薄膜呈(111)晶向取向，完全弛豫且与衬底保持外延关系。在蓝宝石上生长AlN的衬底（与NbTiN晶格失配最小）上获得了最高临界超导温度（Tc=11.8K）。我们将这一改进归因于NbTiN粗糙度的降低，该现象与衬底晶格失配的弛豫相关。在蓝宝石上生长AlN的衬底上制备并测试了超导纳米线单光子探测器（SNSPDs），获得的外量子效率与理论计算值高度吻合。

    关键词： 单光子探测器、超导体、氮化铌钛（NbTiN）、氮化铝（AlN）、氮化镓（GaN）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE国际电力电子与应用会议暨展览会(PEAC) - 中国深圳 (2018.11.4-2018.11.7)] 2018 IEEE国际电力电子与应用会议暨展览会(PEAC) - AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中温度依赖性电学行为与陷阱效应研究

    摘要： 研究了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）在25°C至125°C温度范围内的温度依赖性电学行为及陷阱效应。实验结果表明：在直流和脉冲条件下，随着温度升高，转移曲线负向偏移且跨导退化，同时栅极漏电流显著增大。此外，在高温及静态偏置状态下，脉冲转移曲线的偏移变化更为明显。该机制可归因于高温下电子辅助隧穿能力的增强以及被俘获电子更易从陷阱中逸出。基于不同温度下的低频噪声技术证实了这些陷阱的存在，测得当前器件的激活能为0.521eV。上述结果可为AlGaN/GaN HEMT的设计与应用提供有益指导。

    关键词： 陷阱效应、氮化镓、高电子迁移率晶体管、低频噪声、温度

    更新于2025-09-23 15:23:52