用等离子体辅助分子束外延生长氧化锌单晶薄膜 被引量：9

1

作者 梁红伟 颜建锋 +7 位作者 吕有明 申德振 刘益春 赵东旭 李炳辉 张吉英 范希武 范景田 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期147-150,共4页

利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)方法,通过优化生长条件,在c平面蓝宝石(Al_2O_3)上生长出氧化锌(ZnO)单晶薄膜。使用反射式高能衍射仪(RHEED)原位监测到样品表面十分平整,X射线摇摆曲线(XRC)测得ZnO薄膜的<002>取向半峰全宽为0... 利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)方法,通过优化生长条件,在c平面蓝宝石(Al_2O_3)上生长出氧化锌(ZnO)单晶薄膜。使用反射式高能衍射仪(RHEED)原位监测到样品表面十分平整,X射线摇摆曲线(XRC)测得ZnO薄膜的<002>取向半峰全宽为0.20°,证实为ZnO单晶薄膜。室温下吸收谱(ABS)和光致发光(PL)谱显示了较强的激子吸收和发射,且无深能级(DL)发光。电学性能测量表明,生长的ZnO为n型半导体,室温下载流于浓度为7×10^(16) cm^(-3),与体单晶ZnO中的载流子浓度相当。 展开更多

关键词 氧化锌单晶薄膜 薄膜生长 分子束外延 等离子体辅助 蓝宝石衬底 反射式高能衍射仪 光电材料

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等离子体增强分子束外延生长ZnO薄膜及光电特性的研究 被引量：4

2

作者 梁红伟 吕有明 +6 位作者 申德振 颜建锋 刘益春 李炳辉 赵东旭 张吉英 范希武 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期579-584,共6页

利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在蓝宝石(Al_2O_3)衬底上外延生长ZnO薄膜,研究了不同生长温度对结晶质量的影响。随着生长温度的升高,X射线摇摆曲线(XRC)半高宽从0.88°变窄至0.29°,从原子力显微镜(AFM)图像中发现薄... 利用等离子体辅助分子束外延设备(P-MBE)在蓝宝石(Al_2O_3)衬底上外延生长ZnO薄膜,研究了不同生长温度对结晶质量的影响。随着生长温度的升高,X射线摇摆曲线(XRC)半高宽从0.88°变窄至0.29°,从原子力显微镜(AFM)图像中发现薄膜中晶粒从20nm左右增大至200nm,室温光致发光(PL)谱中显示了一个近带边的紫外光发射(UVE)和一个与深中心有关的可见光发射。随着生长温度升高,可见光发射逐渐变弱,薄膜的室温载流子浓度由1.06×10^(19)/cm^3减少到7.66×10^(16)/cm^3,表明在高温下生长的薄膜中锌氧化学计量比趋于平衡,高质量的ZnO薄膜被获得。通过测量变温光谱,证实所有样品在室温下PL谱中紫外发光都来自于自由激子发射;随着生长温度的变化UVE峰位蓝移与晶粒尺寸不同引起的量子限域效应相关。 展开更多

关键词 ZNO薄膜 半导体材料 等离子体增强分子束外延 光电特性 光致发光 生长温度 量子限域效应

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射频等离子体发射光谱分析在分子束外延GaN生长中的应用 被引量：4

3

作者 杨冰 蒲以康 孙殿照 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第2期153-156,共4页

研究了射频等离子体辅助分子束外延生长GaN晶膜中氮等离子体的发射光谱。用非接触式测量方法———光谱法测定了等离子体特性。讨论了分子束外延生长系统参数的变化与等离子体发光光谱变化之间的联系 。

关键词 射频等离子体发射光谱分析 GaN 分子束外延生长 氮化镓 薄膜生长 半导体薄膜

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原子氢辅助分子束外延生长对GaAs材料性能的改善 被引量：3

4

作者 王海龙 朱海军 +4 位作者 宁东 汪辉 王晓东 郭忠圣 封松林 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期191-193,共3页

利用深能级瞬态谱 (DL TS)研究了常规分子束外延和原子氢辅助分子束外延生长的掺杂 Si和 Be的 Ga As同质结构样品中缺陷的电学特性 .发现原子氢辅助分子束外延生长的样品中缺陷的浓度与常规分子束外延生长的样品相比有明显的降低 。

关键词 原子氢辅助分子束外延生长 砷化镓 DLTS

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采用N_2-RF等离子体氮化GaAs(001)(英文)

5

作者 秦志新 陈志忠 +1 位作者 周建辉 张国义 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期114-118,共5页

研究了在MBE系统中 ,GaAs( 0 0 1 )表面的氮化过程。GaAs( 0 0 1 )表面直接和间接地暴露在等离子体激发的N2 气流下。两种氮化过程显示了完全不同的表面氮化结果。在打开N2 发生器挡板的情况下 ,氮化导致GaAs( 0 0 1 )表面损伤 ,并且形... 研究了在MBE系统中 ,GaAs( 0 0 1 )表面的氮化过程。GaAs( 0 0 1 )表面直接和间接地暴露在等离子体激发的N2 气流下。两种氮化过程显示了完全不同的表面氮化结果。在打开N2 发生器挡板的情况下 ,氮化导致GaAs( 0 0 1 )表面损伤 ,并且形成多晶结构。当增加N2 气压时 ,损伤变得更严重。但是 ,在关闭N2 发生器挡板的情况下 ,在 5 0 0℃下 ,经过氮化将观察到 ( 3× 3)再构的RHEED花样 ,表面仍保持原子级的平整度。上述结果表明 ,不开N2 发生器挡板 ,低温 ( 5 0 0℃下 )氮化将在GaN外延生长之前形成平整的薄层c GaN。 展开更多

关键词 GaN 分子束外延 MBE系统 GAAS 砷化镓 氮化镓 N2-RF等离子体氮化

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生长温度和化学剂量比对MgZnO合金薄膜相结构的影响

6

作者 吴春霞 申德振 范希武 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期671-675,共5页

利用等离子辅助分子束外延技术,在蓝宝石c-平面上外延生长了ZnO单晶薄膜。原位反射式高能电子衍射结果表明,在650℃时样品为平整的表面。但X射线衍射测量表明,在此温度下添加Mg源生长的MgxZn1-xO合金薄膜,随Mg量的增加很快经历了六角相... 利用等离子辅助分子束外延技术,在蓝宝石c-平面上外延生长了ZnO单晶薄膜。原位反射式高能电子衍射结果表明,在650℃时样品为平整的表面。但X射线衍射测量表明,在此温度下添加Mg源生长的MgxZn1-xO合金薄膜,随Mg量的增加很快经历了六角相-混合相-立方相的相结构转变,这与扫描电子显微照片的直观结果相对应。分析指出该结果是由生长温度和Ⅱ、Ⅵ族元素的化学剂量比共同决定的。 展开更多

关键词 等离子辅助分子束外延 MgZnO合金 原位反射式高能电子衍射 X射线光电子能谱

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利用P-MBE方法在(400)Si衬底上生长ZnO薄膜 被引量：12

7

作者 梁红伟 吕有明 +4 位作者 申德振 刘益春 李炳辉 张吉英 范希武 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期275-278,共4页

利用等离子体辅助分子束外延(P MBE)方法在(400)Si衬底上生长ZnO薄膜。为改善生长后样品的质量,把样品解理成三块后,在不同温度下氧气气氛中退火。通过X射线衍射(XRD)谱和光致发光(PL)谱进行表征,讨论了用P MBE方法在Si基上生长的ZnO的... 利用等离子体辅助分子束外延(P MBE)方法在(400)Si衬底上生长ZnO薄膜。为改善生长后样品的质量,把样品解理成三块后,在不同温度下氧气气氛中退火。通过X射线衍射(XRD)谱和光致发光(PL)谱进行表征,讨论了用P MBE方法在Si基上生长的ZnO的室温光致发光发光峰的可能原因。 展开更多

关键词 P-MBE ZNO薄膜 氧化锌薄膜 等离子体辅助分子束外延 X射线衍射 光致发光 薄膜生长 硅衬底

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利用P-MBE制备高质量Mg_xZn_(1-x)O的结构和光学特性 被引量：4

8

作者 宿世臣 吕有明 +4 位作者 张振中 李炳辉 姚斌 申德振 范希武 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期309-312,共4页

利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)的方法,在c平面的蓝宝石衬底上制备了高质量的MgxZn1-xO合金薄膜。通过改变Mg源的温度,得到了不同Mg组份的MgxZn1-xO合金薄膜;通过引入ZnO的低温缓冲层,有效地提高了MgxZn1-xO合金薄膜的结晶质量。随... 利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)的方法,在c平面的蓝宝石衬底上制备了高质量的MgxZn1-xO合金薄膜。通过改变Mg源的温度,得到了不同Mg组份的MgxZn1-xO合金薄膜;通过引入ZnO的低温缓冲层,有效地提高了MgxZn1-xO合金薄膜的结晶质量。随着Mg组份的增加,MgxZn1-xO的X射线衍射的(002)衍射峰逐渐向大角度方向移动。对样品进行光致发光(PL)谱的测量,在室温下观察到了较强的紫外发光。随Mg浓度的增加,紫外发光峰向高能侧移动,并且发光峰逐渐展宽。通过对x=0.15的样品进行变温光谱的测量研究了紫外发光峰起因,得到了MgxZn1-xO的发光是来自于自由激子的发光。自由激子束缚能为54meV。 展开更多

关键词 氧化锌镁 等离子体辅助分子束外延 光致发光

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n-ZnO/i-MgO/p-GaN异质结发光二极管 被引量：12

9

作者 矫淑杰 吕有明 +6 位作者 申德振 张振中 李炳辉 张吉英 赵东旭 姚斌 范希武 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期499-502,共4页

用等离子体辅助分子束外延的方法生长了n-ZnO/i-MgO/p-GaN异质结发光二极管。I-V测量表明其具有典型的二极管整流特性。电致发光峰位于382 nm,通过与n型ZnO和p型GaN的光致发光谱比较,其发光峰位与线形都与ZnO的自由激子发射一致,表明该... 用等离子体辅助分子束外延的方法生长了n-ZnO/i-MgO/p-GaN异质结发光二极管。I-V测量表明其具有典型的二极管整流特性。电致发光峰位于382 nm,通过与n型ZnO和p型GaN的光致发光谱比较,其发光峰位与线形都与ZnO的自由激子发射一致,表明该电致发光来自于ZnO的自由激子发射。通过Anderson模型比较了n-ZnO/i-MgO/p-GaN和n-ZnO/p-GaN异质结的能带示意图,证明了由于MgO层的插入抑制了ZnO向GaN层中的电子注入,且有利于空穴向ZnO层注入,从而实现了ZnO层中的电注入发光。 展开更多

关键词 氧化锌 等离体辅助分子束外延 异质结 发光二极管

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第三代红外焦平面基础技术的研究进展 被引量：11

10

作者 何力 胡晓宁 +3 位作者 丁瑞军 李言谨 杨建荣 张勤耀 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期696-701,共6页

叙述了围绕第三代红外焦平面的需求所进行的HgCdTe分子束外延以及台面结芯片技术研究的一些成果。对GaAs、Si基大面积异质外延、p型掺杂以及台面刻蚀等主要难点问题进行了阐述。研究表明,7.6 cm(3 in)材料的组分均匀性良好,晶格失配引... 叙述了围绕第三代红外焦平面的需求所进行的HgCdTe分子束外延以及台面结芯片技术研究的一些成果。对GaAs、Si基大面积异质外延、p型掺杂以及台面刻蚀等主要难点问题进行了阐述。研究表明,7.6 cm(3 in)材料的组分均匀性良好,晶格失配引发的孪晶缺陷可以通过合适的低温成核方法得到有效抑制。在GaAs和Si衬底上外延的HgCdTe材料的(422)X射线衍射半峰宽的典型值为55″～75″。对ICP技术刻蚀HgCdTe的表面形貌、刻蚀速率、反应微观机理、负载效应和刻蚀延迟效应以及刻蚀损伤进行了研究,得到了高选择比的掩模技术和表面光亮、各向异性较好的刻蚀形貌。采用HgCdTe多层材料试制了长波n-on-p以及p-on-n型掺杂异质结器件以及双色红外短波/中波焦平面探测器,取得了一些初步结果。 展开更多

关键词 红外焦平面 HGCDTE 台面结 分子束外延 电感耦合等离子体刻蚀技术

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衬底温度对ZnO薄膜的结构和光学特性的影响 被引量：2

11

作者 宿世臣 吕有明 +1 位作者 张吉英 申德振 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期736-739,共4页

利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)设备在蓝宝石衬底上通过改变生长温度,制备了不同的ZnO样品。研究了衬底温度对ZnO的结构、光学和电学性质的影响。样品的晶体结构利用X射线衍射谱进行表征。X射线衍射谱表明,所有的ZnO样品都是(002)... 利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)设备在蓝宝石衬底上通过改变生长温度,制备了不同的ZnO样品。研究了衬底温度对ZnO的结构、光学和电学性质的影响。样品的晶体结构利用X射线衍射谱进行表征。X射线衍射谱表明,所有的ZnO样品都是(002)取向的六角纤锌矿结构。随着生长温度的升高,X射线的(002)衍射峰的半峰全宽逐渐减小。样品的表面形貌随着衬底的温度改变而变化,在800℃得知了平整的ZnO表面。通过光致发光的实验得知,ZnO的紫外发光随着生长温度的升高,强度逐渐增强。光致发光的来源为ZnO的自由激子发光。在生长温度为800℃时,得到了高质量的ZnO单晶薄膜,X射线衍射峰的最大半峰全宽为0.05°,霍尔迁移率为51 cm2/(V.s),载流子浓度为1.8×1018cm-3。 展开更多

关键词 氧化锌 等离子体辅助分子束外延 光致发光

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利用P-MBE在Si(111)衬底上生长氧化锌薄膜及其光学性质的研究 被引量：1

12

作者 颜建锋 梁红伟 +5 位作者 吕有明 刘益春 李炳辉 申德振 张吉英 范希武 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期103-106,共4页

在Si( 111)衬底上利用等离子体辅助分子束外延 (P MBE)生长氧化锌 (ZnO)薄膜 ,研究了在不同衬底生长温度下 ( 35 0～ 75 0℃ )制备的ZnO薄膜的结构和光学性质 .随着衬底温度的升高 ,样品的X射线及光致发光的半高宽度都是先变小后变大 ,... 在Si( 111)衬底上利用等离子体辅助分子束外延 (P MBE)生长氧化锌 (ZnO)薄膜 ,研究了在不同衬底生长温度下 ( 35 0～ 75 0℃ )制备的ZnO薄膜的结构和光学性质 .随着衬底温度的升高 ,样品的X射线及光致发光的半高宽度都是先变小后变大 ,衬底温度为 5 5 0℃样品的结构及光学性质都比较好 ,这表明 5 5 0℃为在Si( 111)衬底上生长ZnO薄膜的最佳衬底温度 ;同时 ,我们还通过 5 5 0℃样品的变温光致发光谱 ( 81～ 30 0K)研究了ZnO薄膜室温紫外发光峰的来源 。 展开更多

关键词 氧化锌薄膜 等离子体辅助分子束外延法 光致发光 半导体材料 X射线衍射分析

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MgZnO/ZnO异质结构的发光性质研究 被引量：1

13

作者 吴春霞 吕有明 +5 位作者 李炳辉 赵东旭 刘益春 申德振 张吉英 范希武 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期550-554,共5页

本文利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)技术在蓝宝石(Al_2O_3)衬底上生长了Mg_(0.12)Zn_(0.88)O(100nm)/ZnO(20nm)/Mg_(0.12)Zn_(0.88)O(40nm)异质结构,测得样品的X射线衍射谱表明,在34.56°的位置出现很强的(002)方向衍射峰,其半... 本文利用等离子体辅助分子束外延(P-MBE)技术在蓝宝石(Al_2O_3)衬底上生长了Mg_(0.12)Zn_(0.88)O(100nm)/ZnO(20nm)/Mg_(0.12)Zn_(0.88)O(40nm)异质结构,测得样品的X射线衍射谱表明,在34.56°的位置出现很强的(002)方向衍射峰,其半高宽度为0.20°,比Mg_(0.12)Zn_(0.88)O合金薄膜的半高宽度0.15°明显展宽。通过光致发光谱研究了MgZnO/ZnO/MgZnO异质结构的光学性质,室温下测得在370nm(3.35eV)位置有很强的紫外发光,而在348nm(3.56eV)的位置处有一个较弱的发光,这两个峰分别被归结于来自ZnO层和MgZnO盖层的发光。室温下的吸收光谱中,在上述两个峰的位置附近分别存在很明显的吸收,指示了带边吸收来自于MgZnO和ZnO两种材料。通过变温发光谱研究了异质结构中载流子弛豫、复合的规律。随着温度增加,来自于ZnO层和MgZnO层的发光强度比增加,这归结为MgZnO/ZnO异质结构存在界面势垒所致。 展开更多

关键词 MgZnO/ZnO异质结构 等离子体辅助分子束外延 发光性质 光致发光谱 X射线衍射谱

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中长双色红外焦平面探测器组件技术研究 被引量：3

14

作者 耿松 杨晋 +10 位作者 李树杰 覃钢 李立华 赵俊 李艳辉 孔金丞 赵鹏 左大凡 胡彦博 梁艳 任洋 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期292-299,共8页

在(211)B碲锌镉衬底上,采用分子束外延生长制备了PPP型中长双色碲镉汞材料,通过台面孔刻蚀、侧壁钝化等工艺,实现中长双色640×512红外焦平面探测器组件研制。中长双色碲镉汞材料测试结果表明,表面宏观缺陷(2~10μm)密度统计分布约7... 在(211)B碲锌镉衬底上,采用分子束外延生长制备了PPP型中长双色碲镉汞材料,通过台面孔刻蚀、侧壁钝化等工艺,实现中长双色640×512红外焦平面探测器组件研制。中长双色碲镉汞材料测试结果表明,表面宏观缺陷(2~10μm)密度统计分布约773 cm^(-2),同时对材料进行了XRD双晶衍射半峰宽(FWHM)测试和位错腐蚀坑(EPD)统计,XRD测试FWHM约31.9 arcsec,EPD统计值约为5×10^(5) cm^(-2);双色器件芯片台面刻蚀深度达到8μm以上,深宽比达到1∶1以上,侧壁覆盖率达到72.5%。中长双色红外焦平面组件测试结果表明,中波波长响应范围为3.6~5.0μm,长波波长响应范围为7.4~9.7μm,中波向长波的串音为0.9%,长波向中波的串音为3.1%,中波平均峰值探测率达到3.31×10^(11) cm·Hz^(1/2)/W,NETD为17.7 mK;长波平均峰值探测率达到6.52×10^(10) cm·Hz^(1/2)/W,NETD为32.8mK;中波有效像元率达到99.46%,长波有效像元率达到98.19%,初步实现中长双色红外焦平面组件研制。 展开更多

关键词 中长双色 碲镉汞 分子束外延 等离子体刻蚀 串音

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薄膜光学 制膜技术与装置

15

《中国光学》 CAS 2005年第1期59-61,共3页

O484．1 2005010443 热退火对ZnO薄膜表面形貌与椭偏特性的影响=Thermal annealing effect on characteristics of surface morphology and ellipsometric of zinc oxide film[刊,中]／刘磁辉(中国科学技术大学物理系．安徽,合肥(23002... O484．1 2005010443 热退火对ZnO薄膜表面形貌与椭偏特性的影响=Thermal annealing effect on characteristics of surface morphology and ellipsometric of zinc oxide film[刊,中]／刘磁辉(中国科学技术大学物理系．安徽,合肥(230026))．林碧霞…∥发光学报．-2004,25(2)．-151-155 利用原子力显微镜(AFM)和椭偏仪对溅射制备的硅基ZnO薄膜的热退火表面形貌与椭偏特性进行了研究。 展开更多

关键词 原子力显微镜 发光学 表面形貌 等离子体辅助分子束外延 载流子浓度 晶粒尺寸分布 光致发光 多层结构 薄膜材料 沉积速率

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