Er^(3+)掺杂AlScN薄膜发光及铁电性能的协同调控

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作者 李丹 刘明睿 +6 位作者 王帅 贾玉萍 臧行 孙蕊 张山丽 孙晓娟 黎大兵 《发光学报》 北大核心 2025年第6期1048-1056,共9页

稀土离子具有丰富的发光能级,将其作为发光中心掺杂到铁电材料中,利用铁电极化可以实现对稀土离子发光波长及强度的动态调控,将大幅提升半导体光电子器件的性能。AlScN以其强剩余极化、宽禁带特性以及与CMOS工艺的高兼容性,为构建铁电... 稀土离子具有丰富的发光能级,将其作为发光中心掺杂到铁电材料中,利用铁电极化可以实现对稀土离子发光波长及强度的动态调控,将大幅提升半导体光电子器件的性能。AlScN以其强剩余极化、宽禁带特性以及与CMOS工艺的高兼容性,为构建铁电多功能调控的新型发光器件提供了新的机遇。本文研究了Er^(3+)掺杂对AlScN薄膜发光以及铁电特性的影响,掺杂浓度的提升增加了发光中心的数量,在3.6%~9.4%的浓度范围内表现为Er^(3+)发光峰强度增加,但超过10%的浓度引起的猝灭效应会导致发光减弱。Er^(3+)掺杂使得AlScN性能有轻微的退化,但在9.4%的浓度下仍能保持80μC/cm^(2)以上的剩余极化,展现了发光与强铁电性能并存的特性,为这一铁电材料实现多功能、高集成的新型发光器件设计奠定了基础。 展开更多

关键词 AlScN Er^(3+) 光致发光 强铁电性

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侧壁修复提升237 nm AlGaN基Micro-LED光功率密度研究

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作者 郝家龙 李宏博 +9 位作者 吕顺鹏 朱立财 孙文超 张若甲 刘钟旭 蒋科 贲建伟 张山丽 孙晓娟 黎大兵 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第6期970-978,共9页

AlGaN基深紫外Micro-LED在无掩膜光刻、日盲紫外保密通信等领域具有重要应用前景。然而,侧壁效应和电流拥挤效应严重制约高电流密度下的光功率密度。本研究制备了发光波长237 nm,台面半径分别为12.5、25.0、50.0μm的深紫外Micro-LED,... AlGaN基深紫外Micro-LED在无掩膜光刻、日盲紫外保密通信等领域具有重要应用前景。然而,侧壁效应和电流拥挤效应严重制约高电流密度下的光功率密度。本研究制备了发光波长237 nm,台面半径分别为12.5、25.0、50.0μm的深紫外Micro-LED,并系统探究了侧壁修复对不同尺寸和不同阵列化Micro-LED的影响规律。研究发现,使用KOH修复侧壁可有效降低AlGaN基深紫外Micro-LED侧壁缺陷密度,减小反向漏电流密度,同时降低由侧壁缺陷导致的肖特基-里德-霍尔(SRH)非辐射复合。对于单台面器件,器件尺寸越小,最大光功率密度越高,但侧壁效应严重制约着小尺寸器件的光功率密度,导致小尺寸器件在低电流密度下光功率密度最低,侧壁修复后,半径12.5μm的器件峰值光功率密度提升最多,提升了186%,且在不同电流密度下光功率密度均最高;对于相同发光面积的阵列化器件,侧壁修复后,阵列化程度越高,光功率密度越高,4×4阵列12.5μm的Micro-LED比半径50.0μm的器件峰值光功率密度提高了116%,其原因是在保持较低侧壁缺陷的情况下,阵列化可以提高电流密度分布均匀性,进而提高光效。该研究有助于提高Micro-LED的光功率密度,并将推动短波深紫外Micro-LED走向实际应用。 展开更多

关键词 侧壁效应 电流拥挤效应 AlGaN micro-LED 侧壁修复 阵列化工程

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金属有机物气相外延生长InAlGaN薄膜及其性能表征(英文)

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作者 黎大兵 董逊 +2 位作者 刘祥林 王晓晖 王占国 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期539-544,共6页

在不同的生长温度和载气的条件下 ,采用低压金属有机物气相外延方法生长了系列的InAlGaN薄膜 ,通过能量色散谱 (EDS) ,高分辨X射线衍射 (HRXRD)和光致发光谱 (PL)对样品进行表征与分析 ,研究了生长工艺对InAlGaN外延层结构和光学性能的... 在不同的生长温度和载气的条件下 ,采用低压金属有机物气相外延方法生长了系列的InAlGaN薄膜 ,通过能量色散谱 (EDS) ,高分辨X射线衍射 (HRXRD)和光致发光谱 (PL)对样品进行表征与分析 ,研究了生长工艺对InAlGaN外延层结构和光学性能的影响。发现当以氮气做载气时 ,样品的发光很弱并且在 5 5 0nm附近存在一个很宽的深能级发光峰 ;当采用氮气和氢气的混合气做载气时 ,样品中的深能级发光峰消失且发光强度明显提高。以混合气做载气 ,InAlGaN薄膜中铟的组分随生长温度的升高而降低 ,而薄膜的结构和光学性能却提高。结合PL和HRXRD的测试结果得到了较佳的生长参数 :即载气为氢气和氮气的混合气以及生长温度在 85 0℃到 870℃。 展开更多

关键词 低压金属有机物气相外延方法 InAlGaN薄膜 能量色散谱 高分辨X射线衍射 光致发光谱 生长工艺 氮气

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球磨法改善电学接触增强碳纳米管场发射性能 被引量：4

4

作者 陈雷锋 宋航 +3 位作者 蒋红 赵海峰 李志明 黎大兵 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期44-47,56,共5页

本文采用CNT与纳米银颗粒混合球磨的方法,改善了CNT与衬底电极的电学接触性能。并比较了球磨和电泳两种方法分别获得的CNT的场发射特性,结果表明:采用球磨法所获得的CNT场发射阴极的场发射性能远远优于电泳法。在球磨过程中,由于钢球、... 本文采用CNT与纳米银颗粒混合球磨的方法,改善了CNT与衬底电极的电学接触性能。并比较了球磨和电泳两种方法分别获得的CNT的场发射特性,结果表明:采用球磨法所获得的CNT场发射阴极的场发射性能远远优于电泳法。在球磨过程中,由于钢球、纳米银颗粒、CNT和衬底之间互相挤压,使CNT和银颗粒及衬底之间形成紧密牢固的接触,减少了界面的接触电阻,从而大大改善了界面的电学接触性能。而电泳沉积的CNT和衬底之间基本上是简单的物理附着力,接触电阻很大,而且由于这种作用力相对较弱,往往会导致发射体本身不稳定。球磨提供了一种改善电学接触的简单有效方法,并且适合于大规模生产CNT场发射冷阴极。 展开更多

关键词 碳纳米管 场发射 球磨 电泳 接触电阻

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InGaN量子点的诱导生长和发光特性研究 被引量：2

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作者 李昱峰 韩培德 +6 位作者 陈振 黎大兵 王占国 刘祥林 陆大成 王晓晖 汪度 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期380-384,T001,共6页

降低InGaN的维数是提高GaN基发光器件发光效率的一种非常有效的方法,本文的工作主要集中在高密度InGaN量子点的生长和分析上。在MOCVD设备上,经过钝化和低温两个特殊工艺条件,在高温GaN表面生长了一层低温岛状GaN,形成表面形貌的起伏,... 降低InGaN的维数是提高GaN基发光器件发光效率的一种非常有效的方法,本文的工作主要集中在高密度InGaN量子点的生长和分析上。在MOCVD设备上,经过钝化和低温两个特殊工艺条件,在高温GaN表面生长了一层低温岛状GaN,形成表面形貌的起伏,进而导致表面应力的不均匀分布。在这一层低温岛状GaN的诱导性作用下生长并形成InGaN量子点。通过原子力显微镜、透射电子显微镜和光致发光谱对其微观形貌和光学性质进行了观察和研究。从原子力显微镜以及透射电子显微镜观察得到的结果表明:InGaN量子点为平均直径约30nm、高度约25nm、分布较均匀的圆锥,其密度约1011cm-2。室温下,InGaN量子点材料的PL谱强度大大超出相同条件生长的InGaN薄膜材料。这些现象表明,用InGaN量子点代替普通InGaN薄膜,有望获得发光效率更高的GaN基发光器件。 展开更多

关键词 INGAN 量子点 诱导生长 发光特性 微观形貌 氮镓铟化合物 半导体

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大失配、强极化第三代半导体材料体系生长动力学和载流子调控规律 被引量：2

6

作者 王新强 黎大兵 +2 位作者 刘斌 孙钱 张进成 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1305-1309,共5页

高质量氮化镓(Ga N)材料是发展第三代半导体光电子与微电子器件的根基。大失配、强极化和非平衡态生长是Ga N基材料及其量子结构的固有特点,对其生长动力学和载流子调控规律的研究具有重要的科学意义与实用价值,受到各国科学界与产业界... 高质量氮化镓(Ga N)材料是发展第三代半导体光电子与微电子器件的根基。大失配、强极化和非平衡态生长是Ga N基材料及其量子结构的固有特点,对其生长动力学和载流子调控规律的研究具有重要的科学意义与实用价值,受到各国科学界与产业界广泛高度重视。本文对大失配、强极化氮化物半导体材料体系外延生长动力学和载流子调控规律进行了研究,旨在攻克蓝光发光效率限制瓶颈,突破高Al和高In氮化物材料制备难题,实现高发光效率量子阱和高迁移率异质结构,制备多波段、高效率发光器件和高频率、高耐压电子器件,实现颠覆性的技术创新和应用,带动电子材料产业转型升级。 展开更多

关键词 氮化镓 大失配 强极化 生长动力学 载流子调控

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初始化生长条件对a-GaN中应变的影响 被引量：2

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作者 贾辉 陈一仁 +5 位作者 孙晓娟 黎大兵 宋航 蒋红 缪国庆 李志明 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期581-585,共5页

利用高分辨X射线衍射(HRXRD)与拉曼散射光谱(Raman scattering spectra)研究了氮化处理与低温AlN缓冲层对低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)在r面蓝宝石衬底上外延的a面GaN薄膜中的残余应变的影响。实验结果表明:与氮化处理后生长的a-... 利用高分辨X射线衍射(HRXRD)与拉曼散射光谱(Raman scattering spectra)研究了氮化处理与低温AlN缓冲层对低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)在r面蓝宝石衬底上外延的a面GaN薄膜中的残余应变的影响。实验结果表明:与氮化处理后生长的a-GaN相比,使用低温AlN缓冲层后生长的a-GaN具有较小的摇摆曲线的半高宽和较低的残余应变,而且其结构各向异性和残余应变各向异性也均有一定程度的降低。因此,与氮化处理相比,低温AlN缓冲层更有利于a-GaN的生长。 展开更多

关键词 a-GaN 各向异性 拉曼散射光谱 残余应变

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GaAs微尖阵列的制备与场发射性能 被引量：1

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作者 孙晓娟 胡礼中 +4 位作者 宋航 李志明 蒋红 缪国庆 黎大兵 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期901-904,共4页

利用选择液相外延的方法制备GaAs微尖阵列,通过扫描电子显微镜对微尖形貌进行了表征,并对此微尖阵列进行了场发射性能测试。结果表明,选择液相外延法制备的GaAs微尖呈金字塔状,两对面夹角为71°;微尖高度由生长窗口的尺寸决定,对底... 利用选择液相外延的方法制备GaAs微尖阵列,通过扫描电子显微镜对微尖形貌进行了表征,并对此微尖阵列进行了场发射性能测试。结果表明,选择液相外延法制备的GaAs微尖呈金字塔状,两对面夹角为71°;微尖高度由生长窗口的尺寸决定,对底边为60μm的微尖,其高度约为42μm。此微尖阵列排列规则,具有场发射特性,开启电场约为5.1V/μm。发射电流稳定,当电场由8.0V/μm增加到11.9V/μm,发射电流由6μA增到74μA,在发射时间超过3h的情况下,电流波动不超过3%。另外,GaAs微尖阵列场发射的F-N曲线不为直线,分析表明是表面态和场渗透共同作用的结果。这对GaAs微尖阵列在场发射阴极方面的进一步研究具有重要的意义。 展开更多

关键词 微尖阵列 场发射 砷化镓 液相外延

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AlN插入层对a-AlGaN的外延生长的影响(英文) 被引量：1

9

作者 贾辉 陈一仁 +5 位作者 孙晓娟 黎大兵 宋航 蒋红 缪国庆 李志明 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期519-524,共6页

采用有机金属化学气相沉积(MOCVD)在r面蓝宝石衬底上生长a-AlGaN外延膜,研究了AlN插入层对a-AlGaN外延膜的应力和光学性质的影响。根据高分辨X射线衍射(HRXRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)我们可以得到,AlN插入层有效地提高了a-AlGaN外延... 采用有机金属化学气相沉积(MOCVD)在r面蓝宝石衬底上生长a-AlGaN外延膜,研究了AlN插入层对a-AlGaN外延膜的应力和光学性质的影响。根据高分辨X射线衍射(HRXRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)我们可以得到,AlN插入层有效地提高了a-AlGaN外延膜的晶体质量并减小了外延膜材料结构的各向异性。由拉曼光谱得到AlN插入层的引入减小了a-AlGaN外延膜的面内压应力,其原因是AlN插入层可以当作衬底有效的调制与减小a-AlGaN外延膜与r面蓝宝石衬底的晶格失配,从而使a-AlGaN的面内应力得到适当释放。对室温下的光致发光进行测量得到AlN插入层的使用使近带边发射峰(NBE)发生了红移,这可能是由于残余应力的减小引起。 展开更多

关键词 a-AlGaN AlN插入层 应力 拉曼光谱 光致发光

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InGaAlN四元合金的光学性质和低维结构 被引量：1

10

作者 刘祥林 董逊 黎大兵 《液晶与显示》 CAS CSCD 2004年第1期5-9,共5页

研究了用MOCVD方法生长InGaAlN四元合金材料的生长规律,发现生长温度在800～880℃,其In组分随生长温度升高而降低。用变温光致发光谱和时间分辨谱研究了InGaAlN的光学性质。光致发光谱表明InGaAlN的发光强度随温度衰减规律与InGaN类似,... 研究了用MOCVD方法生长InGaAlN四元合金材料的生长规律,发现生长温度在800～880℃,其In组分随生长温度升高而降低。用变温光致发光谱和时间分辨谱研究了InGaAlN的光学性质。光致发光谱表明InGaAlN的发光强度随温度衰减规律与InGaN类似,但比GaN慢,室温下比GaN的发光强度大1个数量级以上。时间分辨光谱表明,在InGaAlN中存在低维结构的铟聚集区———在没有高温GaN中间层的InGaAlN材料中存在类似量子盘的二维铟聚集区;而在有高温GaN中间层的InGaAlN材料中存在类似量子点的零维铟聚集区。 展开更多

关键词 铟镓铝氮 四元合金 光学性质 低维结构 铟聚集 晶格常数 禁带宽度 量子阱 发光二极管 时间分辨光谱

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预通三甲基铝对AlN薄膜的结构与应变的影响(英文) 被引量：1

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作者 贾辉 陈一仁 +5 位作者 孙晓娟 黎大兵 宋航 蒋红 缪国庆 李志明 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期82-87,共6页

采用有机金属化学气相沉积设备用两步生长法在(0001)蓝宝石衬底上制备AlN薄膜。研究了预通三甲基铝(TMAl)使衬底铝化对外延AlN的影响。利用高分辨X射线衍射(XRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)分析了样品的结晶质量以及外延膜中的残余应力... 采用有机金属化学气相沉积设备用两步生长法在(0001)蓝宝石衬底上制备AlN薄膜。研究了预通三甲基铝(TMAl)使衬底铝化对外延AlN的影响。利用高分辨X射线衍射(XRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)分析了样品的结晶质量以及外延膜中的残余应力。通过SEM观察发现,短时间的预通TMAl处理对AlN薄膜表面的影响不大;但随着预通时间的增加,表面会出现六角形的岛。通过优化TMAl的预通时间可以保护衬底被氮化有利于Al极性面AlN的生长,从而得到的Al极性面AlN表面比较平整;但是预通TMAl时间过长会使衬底表面沉积金属态铝而不容易形成平整的表面。X射线双晶摇摆曲线结果表明:样品的(0002)和(1012)面的X射线双晶摇摆曲线的半峰宽随着预通TMAl时间的不断增加,由此得出薄膜的晶体质量不断下降。这可以解释为:预通TMAl使形成的晶核不再规则,从而在成核层形成了很多亚颗粒降低了晶体质量。进一步对XRD结果分析,我们也发现了这样的应力变化。这种应力的变化起源可以归结于内应力(岛的合并在其晶界引入的应力)与外应力(晶格失配与热失配引起的应力)共同作用的结果。 展开更多

关键词 金属有机物气相沉积 ALN 预通三甲基铝(TMAl) 应力

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钝化低温法生长多层InGaN量子点的结构和光学特性

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作者 陈振 韩培德 +9 位作者 陆大成 刘祥林 王晓晖 李昱峰 袁海荣 陆沅 黎大兵 王秀凤 朱勤生 王占国 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期135-138,共4页

采用一种新方法生长多层InGaN/GaN量子点,研究所生长样品的结构和光学特性。该方法采用了低温生长和钝化工艺,所以称之为钝化低温法。第一层InGaN量子点的尺寸平均宽度40nm,高度15nm,量子点密度为6 3×1010/cm2。随着层数的增加,量... 采用一种新方法生长多层InGaN/GaN量子点,研究所生长样品的结构和光学特性。该方法采用了低温生长和钝化工艺,所以称之为钝化低温法。第一层InGaN量子点的尺寸平均宽度40nm,高度15nm,量子点密度为6 3×1010/cm2。随着层数的增加,量子点的尺寸也逐渐增大。在样品的PL谱测试中,观察到在In(Ga)As材料系中普遍观察到的量子点发光的温度特性———超长红移现象。它们的光学特性表明:采用钝化低温法生长的纳米结构中存在零维量子限制效应。 展开更多

关键词 INGAN 外延生长 多层薄膜 铟镓氮三元化合物半导体 量子点 钝化低温法 零维量子限制效应

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AlInGaN合金的发光机制研究

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作者 董逊 黄劲松 +3 位作者 黎大兵 刘祥林 徐仲英 王占国 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期574-578,共5页

用变温光致发光谱和时间分辨光谱研究了AIlnGaN合金的发光机制。实验结果表明,发光强度随时间并不是呈指数衰减关系,而可以用伸展指数哀减函数来描述,表明材料中存在明显的无序。形成这种无序的原因是In组分不均产生的微结构(如量子点)... 用变温光致发光谱和时间分辨光谱研究了AIlnGaN合金的发光机制。实验结果表明,发光强度随时间并不是呈指数衰减关系,而可以用伸展指数哀减函数来描述,表明材料中存在明显的无序。形成这种无序的原因是In组分不均产生的微结构(如量子点)。伸展指数衰减函数中弥散指数β不仅不随温度变化,在250K也不随辐射能量变化,表明载流子的弥散过程由局域态之间的跳跃所主导。进一步实验表明局域态在250K时仍然表现出零维特性。 展开更多

关键词 AlInGaN合金 半导体材料 发光机制 变温光致发光谱 时间分辨光谱 发光强度 量子点

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SiO_2纳米颗粒对a-AlGaN金属-半导体-金属结构紫外探测器的影响

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作者 贾辉 陈一仁 +5 位作者 孙晓娟 黎大兵 宋航 蒋红 缪国庆 李志明 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期879-882,共4页

采用对a-AlGaN表面沉积SiO2纳米颗粒制备工艺得到了金属-半导体-金属(MSM)结构的a-AlGaN紫外探测器。与没有沉积SiO2纳米颗粒的探测器件相比,沉积SiO2纳米颗粒使器件的暗电流下降了一个数量级,峰值光谱响应度提高了近3个数量级,紫外/可... 采用对a-AlGaN表面沉积SiO2纳米颗粒制备工艺得到了金属-半导体-金属(MSM)结构的a-AlGaN紫外探测器。与没有沉积SiO2纳米颗粒的探测器件相比,沉积SiO2纳米颗粒使器件的暗电流下降了一个数量级,峰值光谱响应度提高了近3个数量级,紫外/可见抑制比大于103。 展开更多

关键词 SiO2纳米颗粒 a-AlGaN MSM紫外探测器

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GaN基MIS紫外探测器的电学及光电特性 被引量：5

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作者 尤坤 宋航 +6 位作者 黎大兵 刘洪波 李志明 陈一仁 蒋红 孙晓娟 缪国庆 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期55-61,共7页

制备了GaN基金属-绝缘层-半导体(MIS)结构紫外探测器,并测量了其暗电流和光谱响应。通过分析其暗电流,发现在反偏情况下,其主要电流输运机制为隧穿复合机制;在正偏情况下,随着偏压的增大,电流输运机制从隧穿机制变为空间电荷限制电流机... 制备了GaN基金属-绝缘层-半导体(MIS)结构紫外探测器,并测量了其暗电流和光谱响应。通过分析其暗电流,发现在反偏情况下,其主要电流输运机制为隧穿复合机制;在正偏情况下,随着偏压的增大,电流输运机制从隧穿机制变为空间电荷限制电流机制。光谱响应测试结果显示,该探测器在-5 V的偏压下,在315 nm处获得了最大响应度170 mA/W,探测度为2.3×1012cm.Hz1/2.W-1。此外,还研究了不同厚度I层对器件光电压的影响,结果表明,光电压受隧穿机制与漏电流机制的共同制约。 展开更多

关键词 氮化镓 氮化硅 探测器 电流输运机制

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缓冲层厚度对MOCVD法生长GaN外延薄膜性能的影响 被引量：6

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作者 吴洁君 韩修训 +6 位作者 李杰民 黎大兵 魏宏远 康亭亭 王晓晖 刘祥林 王占国 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期466-470,共5页

本文研究了低温GaN(LTGaN)缓冲层表面形貌,其随厚度的变化规律及对随后生长GaN外延膜各项性能的影响。用场发射扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究LTGaN缓冲层表面形貌,发现随着厚度的增加,其表面由疏松、粗糙变得致密、平整,六角Ga... 本文研究了低温GaN(LTGaN)缓冲层表面形貌,其随厚度的变化规律及对随后生长GaN外延膜各项性能的影响。用场发射扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究LTGaN缓冲层表面形貌,发现随着厚度的增加,其表面由疏松、粗糙变得致密、平整,六角GaN小晶粒的数量减少,且取向较为一致。用X光双晶衍射(XRD)、AFM和Hall测量研究1μm厚本征GaN外延薄膜的结晶质量、表面粗糙度、背底载流子浓度和迁移率等性能,发现随着LTGaN缓冲层厚度的增加:XRD的半高宽FWHMs增大,表面粗糙度先减小后又略有增大,背底载流子浓度则随之减少,而迁移率的变化则不明显。通过分析进一步确认LTGaN缓冲层的最优生长时间。 展开更多

关键词 缓冲层厚度 GAN 蓝宝石衬底 MOCVD

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量子随机数高斯噪声信号发生器 被引量：8

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作者 余恒炜 孙晓娟 +6 位作者 王星辰 蒋科 吴忧 程东碧 石芝铭 贾玉萍 黎大兵 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1492-1499,共8页

现有的高斯噪声信号发生器都是采用数学计算的方式生成随机数的,这种方式不能实现真正的随机信号,与实际噪声信号不符。本文提出基于量子随机数的高斯噪声信号发生器,通过单光子探测器对选择路径的光子信号的探测作为随机数的来源,实现... 现有的高斯噪声信号发生器都是采用数学计算的方式生成随机数的,这种方式不能实现真正的随机信号,与实际噪声信号不符。本文提出基于量子随机数的高斯噪声信号发生器,通过单光子探测器对选择路径的光子信号的探测作为随机数的来源,实现基于真随机的高斯噪声信号发生器。将得到的随机数经过WGN高斯算法处理得到高斯噪声信号,在FPGA中使用verilog语言实现。对产生的噪声信号进行幅度谱和功率谱分析,结果表明产生的噪声信号幅度值在0~255之间变化,幅度谱服从高斯分布,噪声信号的功率谱在20dB上下均匀波动,服从均匀分布,满足高斯白噪声的特性。与现有的噪声信号发生器相比,基于量子随机数的实现方式,其随机数来源清晰,能够做到真正的随机性,为实现真随机数的高斯噪声信号发生器提供了一种简易的方案。 展开更多

关键词 高斯噪声 单光子 随机数源 幅度谱 功率谱

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AlGaN基宽禁带半导体光电材料与器件 被引量：4

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作者 贲建伟 孙晓娟 +6 位作者 蒋科 陈洋 石芝铭 臧行 张山丽 黎大兵 吕威 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第11期2046-2067,共22页

AlGaN基材料是带隙可调的直接带隙宽禁带半导体材料,是制备紫外(UV)光电子器件的理想材料。经过数十年的研究,目前已经在异质衬底外延生长AlGaN基材料、高效掺杂等方面取得了巨大进展。以此为基础,AlGaN基紫外光电器件制备领域也得到长... AlGaN基材料是带隙可调的直接带隙宽禁带半导体材料,是制备紫外(UV)光电子器件的理想材料。经过数十年的研究,目前已经在异质衬底外延生长AlGaN基材料、高效掺杂等方面取得了巨大进展。以此为基础,AlGaN基紫外光电器件制备领域也得到长足发展。在本综述中,主要介绍了高质量AlGaN基材料的MOCVD外延生长方法、掺杂方法以及近年来在紫外发光、紫外探测器件方面取得的进展。 展开更多

关键词 AlGaN基材料 外延生长 掺杂 紫外发光器件 紫外探测

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直流反应磁控溅射在氮化的蓝宝石衬底上制备AlN薄膜(英文) 被引量：2

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作者 王新建 宋航 +6 位作者 黎大兵 蒋红 李志明 缪国庆 孙晓娟 陈一仁 贾辉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期227-232,共6页

通过直流磁控反应溅射装置,在蓝宝石(0001)衬底和氮化的蓝宝石(0001)衬底上成功制备了氮化铝(AIN)薄膜。利用X射线衍射仪、原子力学显微镜和双光束扫描分光计,研究了蓝宝石氮化对AIN薄膜结构、应力、晶粒尺寸、形貌和光学性质的影响。X... 通过直流磁控反应溅射装置,在蓝宝石(0001)衬底和氮化的蓝宝石(0001)衬底上成功制备了氮化铝(AIN)薄膜。利用X射线衍射仪、原子力学显微镜和双光束扫描分光计,研究了蓝宝石氮化对AIN薄膜结构、应力、晶粒尺寸、形貌和光学性质的影响。X射线衍射研究表明:制备的AIN薄膜具有较强的(0002)择优取向,蓝宝石衬底的氮化不仅能够改善AIN结晶质量,而且还可以减少薄膜的残余应力。但是,原子力学显微镜结果表明:在蓝宝石衬底上制备的AIN薄膜的晶粒大小分布比在氮化的蓝宝石衬底上制备的AIN薄膜的晶粒大小分布更加均匀。我们认为,蓝宝石衬底在氮化的过程中形成的AIN具有过多的位错和缺陷,正是这些位错和缺陷造成了在氮化的蓝宝石衬底上制备的AIN薄膜的晶粒大小分布的不均匀性。吸收光谱显示:蓝宝石衬底的氮化并没有对AIN薄膜的光学性质产生明显的改善。 展开更多

关键词 晶体结构 光吸收 表面形貌

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氮化铝薄膜的硅热扩散掺杂研究(英文) 被引量：2

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作者 王新建 宋航 +5 位作者 黎大兵 蒋红 李志明 缪国庆 陈一仁 孙晓娟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期768-773,共6页

采用热扩散方法,对AlN薄膜进行了Si掺杂。利用电子能量散射谱(EDS)以及高温变温电导对薄膜进行了分析。EDS测试结果表明:在1 250℃的温度下,氮化硅(SiNx)作为Si的扩散源,可以实现对AlN薄膜的Si热扩散掺杂。高温电流-电压(I-V)测试表明:... 采用热扩散方法,对AlN薄膜进行了Si掺杂。利用电子能量散射谱(EDS)以及高温变温电导对薄膜进行了分析。EDS测试结果表明:在1 250℃的温度下,氮化硅(SiNx)作为Si的扩散源,可以实现对AlN薄膜的Si热扩散掺杂。高温电流-电压(I-V)测试表明:在460℃测试温度下,AlN薄膜在热扩散掺杂以后,其电导从1.9×10-3S.m-1增加到2.1×10-2S.m-1。高温变温电导测试表明:氮空位(V3N+)和Si在AlN中的激活能为1.03 eV和0.45 eV。 展开更多

关键词 杂质 氮化物 热扩散

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