氮化衬底对MOCVD生长GaN的影响

采用MOCVD生长技术以Al2O3为衬底对GaN生长进行了研究．用霍尔测量技术、光致发光技术以及光学显微镜测量了GaN的电学性能、光学性能以及表面形貌．研究表明,GaN低温缓冲层生长之前的氮化衬底工艺对GaN外延层表面形貌、发光性能、电学性能有显著影响．合适的氮化衬底条件可得到表面形貌、发光性能和电学性能均较好的GaN外延膜．研究表明长时间氮化衬底使GaN外延膜表面粗糙的原因可能是由于氮化衬底影响了后续高温GaN的生长模式,促使GaN三维生长所导致的．     

掺锑二氧化锡纳米棒的制备及表征

以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用化学共沉淀法制得纳米级掺锑二氧化锡(ATO)的前驱物,经1000～1100°C焙烧1～3h,成功制备了直径为10～40nm,长为60～500nm的金红石结构的ATO纳米棒。运用热重分析(TGA)、X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子衍射(ED)及比表面仪(BET法)对棒结构和形貌进行了表征,研究了掺锑量、焙烧温度及焙烧时间等对其形貌结构的影响。并对ATO纳米棒形成机理进行了探讨。     

GaN（0001）表面吸附TiO2的DFT研究

建立了GaN(0001)2×2表面吸附模型,采用基于DFT动力学赝势方法,对TiO2分子的吸附进行了理论计算.研究了TiO2分子在GaN(0001)表面的吸附成键过程、成键方位及表面化学键特性.计算结果表明吸附过程经历了物理吸附、化学吸附与稳定态形成的过程,化学结合能达到7.184～7.423 eV.不同初始位置的TiO2分子吸附后,Ti在fcc或hcp位置,两个O原子分别与表面两个Ga原子成键,Ga—O化学键表现出共价键特征,O—O连线与GaN[11-20]方向平行,与实验观测(100)[001]TiO2//(0001)[11-20]GaN一致.     

Fabrication of copper nanorods by low-temperature metal organic chemical vapor deposition

Copper nanorods have been synthe-sized in mesoporous SBA-15 by a low-temperature metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) employing copper (II) acetylacetonate, Cu(acac)2, and hydrogen as a precursor and reactant gas, re- spectively. The hydrogen plays an important role in chemical reduction of oganometallic precursor which enhances mass transfer in the interior of the SBA-15 porous substrate. Such copper nanostructures are of great potentials in the semiconductor due to their unusual optical, magnetic and electronic properties. In addition, it has been found that chemically modi- fying the substrate surface by carbon deposition is crucial to such synthesis of copper nanostructures in the interior of the SBA-15, which is able to change the surface properties of SBA-15 from hydrophilic to hydrophobic to promote the adsorption of organic cupric precursor. It has also been found that the copper nanoparticles deposited on the external sur- face are almost eliminated and the copper nanorods are more distinct while the product was treated with ammonia. This approach could be achieved under a mild condition: a low temperature (400℃) and vac-uum (2 kPa) which is extremely milder than the con- ventional method. It actually sounds as a foundation which is the first time to synthesize a copper nanorod at a mild condition of a low reaction temperature and pressure.     

AlGaN势垒层应变弛豫度对高Al含量AlxGa1-xN/GaN HEMT性能的影响

采用数值算法自洽求解Poisson和Schrödinger方程, 计算了AlGaN势垒层的应变弛豫度对高Al含量AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）中的导带结构、电子浓度以及二维电子气(2DEG)薄层电荷密度的影响. 利用所获得的精确薄层电荷密度与栅电压的关系, 采用非线性电荷控制模型解析求解了应变弛豫度对Al_xGa_1-xN/GaN HEMT直流输出特性的影响. 计算表明, 应变弛豫度为0时所获得的Al_0.50Ga_0.500N/GaN HEMT的最大二维电子气薄层电荷密度为2.42×10¹³ cm^-2, 最大漏电流为2482.8 mA/mm; 应变弛豫度为1时所获得的最大二维电子气薄层电荷密度为1.49×10¹³ cm^-2, 最大漏电流为1149.7 mA/mm. 模拟结果同已有的测试数据相比, 符合较好. 对模拟结果的分析表明, 对高Al含量的AlGaN/GaN HEMT进行理论研究时需要考虑应变弛豫度的影响, 减小AlGaN势垒层的应变弛豫度可显著提高器件的性能.     

反相胶束软模板法合成Ag2S半导体纳米棒

利用反相胶束软模板法合成了直径30－50nm，长约1.5μm，晶胞常数a=0.423nm,b=0.693nm,c=0.786nm，单斜结构的Ag2S多晶纳米棒，并对纳米棒的产生机理进行了初步探讨。     

电子束诱导玻璃纳米须生长的原位电镜观察

在高能电子束辐照下,玻璃表面首先形成突起,在以后的辐照下以扩散限制凝聚的形式在无序态突起上生长出长度在十几到几百nm的树枝状玻璃纳米须,并沿玻璃法线方向生长.这一电子束诱导现象主要是由于照射部位的温升造成的,玻璃纳米须的长度和生长速度与辐照时间密切相关.辐照时间增加生长速度加快,在辐照23min左右时生长速度最快.整体形貌也随辐照时间而改变,玻璃纳米须从高低不平到高度整齐,从局部到整个面积均匀分布.     

氮化镓晶片的化学机械抛光工艺

研究了抛光工艺参数对氮化镓(GaN)化学机械抛光(CMP)表面形貌和材料去除率的影响。通过精密分析天平和原子力显微镜对其材料去除率和表面形貌进行分析,采用单因素及正交实验法探究压力、抛光盘转速和氧化剂浓度对GaN材料去除率和表面形貌的影响。结果表明:在下压力为14.1×10~4 Pa、抛光盘转速为75 r/min、H_2O_2浓度为0.8%、SiO_2磨粒为30%、抛光液流量为20 mL/min、抛光时间为15 min的条件下,GaN晶片表面材料去除率最大达到103.98 nm/h,表面粗糙度最低为0.334 nm。可见,在优化后的工艺参数下采用化学机械抛光,可同时获得较高的材料去除率和高质量的GaN表面。     

GaN量子点弹性模量的分子动力学模拟

 应用一种分子动力学的方法,模拟预测了氮化镓（GaN）量子点在应变状态下的弹性模量和体积模量.通过在闪锌矿和纤维锌矿两类模型上施加不同形式的应变,得出了体应变和系统能量之间的关系.进一步利用分子动力学方法模拟出系统的能量,并计算出GaN材料在应变状态的弹性模量.在零应变状态下,预测结果同以往的理论值和实验值相吻合.     

氧化锌纳米棒白光发光二极管

本文主要介绍ZnO纳米棒的生长及其优异的发光性能.分别采用低温(<100℃)和高温(-900℃)在p型衬底上生长ZnO纳米棒.ZaO纳米棒/p型衬底构成p-n结,从而制成发光二极管(LEO).利用光致发光(PL),点致发光(EL),以及电学性能测试仪等仪器设备测试LED的性能.结果表明,ZnO发射光的谱带很宽,可见光部分来源于深能级发射,预示ZnO在白光LED科技领域具有潜在的应用价值.