纳米压印技术制备表面二维光子晶体发光二极管

研究利用纳米压印技术在氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)表面制备二维光子晶体结构对器件出光的影响.利用聚合物(IPS)软模板二次压印技术,在样品表面形成较为完整的掩膜,通过感应耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺分别在p-GaN层与ITO层成功制备了较大面积的光子晶体结构,结构周期为465nm,孔状结构直径为245nm.制成芯片后对样品进行测试,结果表明在LED表面制备二维光子晶体结构会导致LED芯片光谱峰值位置发生偏移,同时在p-GaN层制备二维光子晶体结构能够将LED芯片的发光强度提高39%,而在ITO层所制备的光子晶体结构并未对器件的性能有显著的改善.     

AP—MOCVD GaN材料生长特性

研究低温生长ＧａＮ过渡层（缓冲层）在ＡＰ－ＭＯＣＶＤ生长ＧａＮ材料过程的作用，探讨了过渡层的生长温度、时间、氮化时间等参数对ＧａＮ材料晶体质量的影响，通过对过渡层的特性参数的分析、优化、获得了Ｘ射线双晶衍射半峰宽为６‘的ＧａＮ外延层。     

GaN生长工艺流程实时监控系统

分析了在ECR-MOCVD装置上外延长生长GaN单晶薄膜的工艺过程特点和在此过程中影响GaN结晶质量的主要因素，在此基础上，设计了一套由80C31单片机为核心的光电隔离电路和PC机组成的两级系统，用于GaN薄膜外延生长的工艺流程监控，并提出了一种合适的工艺流程监控策略，阐述了如何从软件上确保工艺流程的连续可靠运行。实践证明，轮硬件系统设计合理、抗干扰措施完善，很好地保证了工艺流程的连续可靠运行，实验数据的可靠性和工艺流程的可重复性也大大提高，并以类似系统的工艺过程自动化设计具有一定的指导借鉴意义。     

铟掺杂对氮化镓热导率的影响

使用铟（In）掺杂氮化镓（GaN）可以调制其许多性质,从而使其广泛地应用于各种领域。在应用过程中,材料的热导率是至关重要的性质,直接关系到器件的稳定性,因此对In掺杂GaN的热导率进行研究是十分必要的。本文使用第一性原理方法求解玻尔兹曼输运方程研究了In掺杂对GaN热导率的影响,结果表明掺入In之后,GaN的热导率明显...     

基于频谱量化的Φ2类逆变器建模与控制研究

为了降低超高频Φ2类逆变器中氮化镓(GaN)器件的反向导通损耗,基于频谱量化方法建立了Φ2类逆变器的线性等效模型,依据该模型实现了不同工况下氮化镓器件导通时间的优化控制.首先,通过求解Φ2类逆变器中电感电流,推导出了功率开关电流的时域解析式;然后基于求得的电流将功率开关等效为受控电流源,通过量化分析电流源的频谱特征及电...     

0.5μm栅长HfO_2栅介质的GaN金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管

为了抑制GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的栅极漏电,提出了一种0.5μm栅长的GaN金属氧化物半导体(MOS)高电子迁移率晶体管结构。该结构采用势垒层部分挖槽,并用高介电常数绝缘栅介质的金属氧化物半导体栅结构替代传统GaN HEMT中的肖特基栅。基于此结构制备出一种GaN MOSHEMT器件,势垒层总厚度为20nm,挖槽深度为15nm,栅介质采用高介电常数的HfO_2,器件栅长为0.5μm。对器件电流电压特性和射频特性的测试结果表明:所制备的GaN MOSHEMT器件最大电流线密度达到0.9 A/mm,开态源漏击穿电压达到75 V;与GaN HEMT器件相比,其栅极电流被大大压制,正向栅压摆幅可提高10倍以上,并达到与同栅长GaN HEMT相当的射频特性。     

圆锥形图形化蓝宝石衬底对MOCVD生长GaN外延膜的位错密度和应力应变影响

通过金属氧化物化学气相沉积（MOCVD）方法在2．5μm×1．6μm×0．5μm圆锥形图形化蓝宝石衬底（CPSS）和没有图形化平面蓝宝石衬底（uss）上生长GaN外延膜．高分辨率X射线衍射仪（HRXRD）测试结果表明,生长在CPSS上GaN的刃位错的密度比生长在USS上GaN的刃位错密度低得多;从透射电子显微镜（TEM）观察,CPSS可有效地减小GaN外延膜中的线位错密度;拉曼散射谱显示通过CPSS可有效地减小GaN外延膜中的残余应力;比较两种外延膜中的光致发光谱（PL）,能从生长在CPSS上GaN外延膜中观察到强而尖的带边发射．以上结果表明：生长在CPSS上GaN外延膜的质量高于生长在USS上GaN外延膜的质量．     

基于MOVPE和MBE法生成的GaN薄膜的反射、透射光谱测量

使用紫外-可见光分光光度计,研究用金属有机物气相外延(MOVPE)方法生成在蓝宝石衬底上的GaN薄膜的反射光谱、透射光谱以及用分子束外延(MBE)方法生成在碳化硅衬底上GaN薄膜的反射光谱,结果表明,所测的GaN薄膜和体材料的光学吸收边出现在364 nm附近,对应的禁带宽度为3.41 eV.在两种不同衬底上,薄膜的反射谱由于材料晶格常数和热膨胀系数的不同有所差别.     

蓝光LED光耀四野——2014年诺贝尔物理学奖侧记

2014年的诺贝尔物理学奖授予了3位日本科学家,日本物理学家赤崎勇（Isamu Akasaki）、天野浩（Hiroshi Amano）和日裔美籍科学家中村修二（Shuji Nakamur）,以表彰他们在蓝光LED上所作的研究。 宽禁带半导体PN结注入式电致发光 LED的原文＂light-emitting diode＂中,diode意为二极管,这将半导体PN结的注入式电致发光,与交流高压电场下的电致发光现象（EL发光线）区别开来。