Li、Au掺杂对GaN/ZnO异质结光解水制氢性能的调控

1

作者 温俊青 王若琦 张建民 《无机化学学报》 北大核心 2025年第5期923-938,共16页

以提高GaN/ZnO异质结光解水制氢性能为目标,采用第一性原理方法研究了Li和Au元素掺杂GaN/ZnO异质结的电子结构、光学性质和光催化性能。电子结构计算表明GaN/ZnO异质结为直接带隙半导体,异质结类型为Z型,带隙为1.41 eV,能有效促进载流... 以提高GaN/ZnO异质结光解水制氢性能为目标,采用第一性原理方法研究了Li和Au元素掺杂GaN/ZnO异质结的电子结构、光学性质和光催化性能。电子结构计算表明GaN/ZnO异质结为直接带隙半导体,异质结类型为Z型,带隙为1.41 eV,能有效促进载流子分离。Li、Au掺杂后的各结构中除Li替位Zn结构外,均具有磁性。光学性质分析的结果表明,掺杂Li、Au元素可以提高体系的吸收系数,其中Li替位Zn后异质结具有较大的光吸收系数,同时具有较大的功函数(7.37 eV)和界面电势差(2.55 V),表明其可见光利用率较高,界面结构稳定且具有较大的内建电场,可以更有效地促进电子与空穴的迁移从而减小电子-空穴对的结合。Bader电荷分析表明掺杂元素Li和Au均失去电子。电子从GaN层向ZnO层转移,在界面处形成了一个有效的内电场。Li替位Zn和Au同时替位近位的Ga和Zn所对应的2种结构的层与层之间转移的电子较多,说明其界面电势差较大且拥有较高的光生载流子迁移速率。光解水制氢性能分析表明,ZnO薄膜、GaN/ZnO异质结、Li替位Ga以及Li同时替位远位的Ga和Zn四种体系在pH=0时,满足光解水制氢的条件。GaN薄膜、ZnO薄膜和Li同时替位远位的Ga和Zn三种体系在pH=7时满足光解水制氢的条件。 展开更多

关键词 第一性原理方法 gan/ZnO异质结 电子结构 磁特性 光解水制氢

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MOCVD生长InGaN/AlGaN双异质结构与GaN过渡层的工艺与特性 被引量：1

2

作者 林秀华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期324-329,共6页

评述利用MOCVD技术在α Al2 O3 衬底上生长GaN薄膜及InGaN/AlGaN双异质结 (DH)结构的工艺与特性 ;从表面动力学观点着重讨论了GaN过渡层MOCVD生长条件 (温度、气流束源等 )对表面形貌、结晶形态、掺杂及其光电性能的影响。分析表明 ,Ga... 评述利用MOCVD技术在α Al2 O3 衬底上生长GaN薄膜及InGaN/AlGaN双异质结 (DH)结构的工艺与特性 ;从表面动力学观点着重讨论了GaN过渡层MOCVD生长条件 (温度、气流束源等 )对表面形貌、结晶形态、掺杂及其光电性能的影响。分析表明 ,GaN薄膜生长速率主要依赖于反应炉温度 ,气流束源摩尔流量速率。若生长温度太高 ,引起PL发光谱峰向长波侧移动 ;GaN缓冲层生长温度必须控制在 5 5 0℃。高的Ⅴ /Ⅲ双气束流比率能够抑制GaN发光谱中 5 5 0nm辐射峰产生。为了获得高质量 p AlGaN、GaN层 ,控制生长温度和以Cp2 Mg为杂质源的Mg受主掺杂量 ,并在N2 气氛中 80 0℃快速退火 。 展开更多

关键词 氮化镓薄膜 ingan/A1gan双异质结构 MOCVD技术 掺杂 薄膜生长 发光二极管 生长动力学 金属有机物化学沉积 铟镓氮化合物 铝镓氮化合物

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Al_xGa_(1-x)N/GaN异质结构中2DEG的塞曼自旋分裂

3

作者 唐宁 沈波 +4 位作者 韩奎 卢芳超 许福军 秦志新 张国义 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期147-149,共3页

通过在低温和强磁场下的磁输运测量研究了非故意掺杂Al0.24Ga0.76N/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)的磁电阻振荡现象。在强磁场下观察到了表征2DEG塞曼自旋分裂的舒勃尼科夫-德哈斯(SdH)振荡的分裂峰。通过分析SdH分裂峰的位置,获得了... 通过在低温和强磁场下的磁输运测量研究了非故意掺杂Al0.24Ga0.76N/GaN异质结构中二维电子气(2DEG)的磁电阻振荡现象。在强磁场下观察到了表征2DEG塞曼自旋分裂的舒勃尼科夫-德哈斯(SdH)振荡的分裂峰。通过分析SdH分裂峰的位置,获得了塞曼自旋分裂能量和g*的大小,发现由于交换相互作用,g*比g0有了显著的增加,同时g*随着磁场的增大而增大,说明随着磁场的增大,电子与电子的交换相互作用增强。 展开更多

关键词 AlxGa1-xN/gan异质结构 二维电子气 自旋

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InGaN/GaN量子阱结构的应变状态与微结构、物理性能关系的研究

4

作者 李超荣 吕威 张泽 《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第1期17-22,共6页

应变普遍存在于失配系统中,包括晶格、热膨胀系数以及扩散系数等失配,其状态即应变是否弛豫及弛豫程度与物理性能密切相关。量子阱或超晶格的晶格应变弛豫发生的临界厚度问题是关系到器件设计、材料制备的基本问题,虽然从理论上已提出... 应变普遍存在于失配系统中,包括晶格、热膨胀系数以及扩散系数等失配,其状态即应变是否弛豫及弛豫程度与物理性能密切相关。量子阱或超晶格的晶格应变弛豫发生的临界厚度问题是关系到器件设计、材料制备的基本问题,虽然从理论上已提出了多种计算模型,但不同的模型所计算出的结果差别很大,且不同的模型所使用的范围尚不确定。这就激发了从实验上予以研究的要求。另外,含N的III V族究竟适用何种模型尚无定论,且对其弛豫行为以及对性能的影响缺乏细致的研究。本文应用高分辨X射线衍射和透射电子显微技术研究了InGaN GaN量子阱结构的应变弛豫临界厚度、行为以及对物理性能的影响。得出InGaN GaN量子阱结构的应变弛豫临界厚度更适合基于介稳外延半导体结构应变弛豫的Fischer模型;失配位错为纯刃型位错,可通过滑移面的改变而形成穿透位错;弛豫发生后,非常明显地影响发光性能,尤其是室温下的发光性能。 展开更多

关键词 ingan/gan 量子阱结构 失配 临界厚度 半导体结构 发光性能 器件设计 弛豫 配位 超晶格

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氮空位在纳米GaN颗粒和InGaN AlGaN双异质结中的聚集(英文)

5

作者 张泽 王岩国 李辉 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期253-258,共6页

直流放电等离子法制备纳米GaN颗粒中的氮缺乏可导致空位形成。在电子显微观察的电子辐照条件下 ,这些N 空位将进一步凝聚 ,形成一个a =2 2 0 9nm ,b =3 82 6nm ,c=1 0 3 7nm ,α =β =γ =90°的调制结构。随着电子辐照剂量增加 ... 直流放电等离子法制备纳米GaN颗粒中的氮缺乏可导致空位形成。在电子显微观察的电子辐照条件下 ,这些N 空位将进一步凝聚 ,形成一个a =2 2 0 9nm ,b =3 82 6nm ,c=1 0 3 7nm ,α =β =γ =90°的调制结构。随着电子辐照剂量增加 ,纳米颗粒中心将出现空洞 ,同时使该区的金属镓离子迁移到颗粒的表面。电子显微分析及分子力学理论计算表明 ,这种新的调制结构系空位的有序排列所致。在此基础上 ,进一步研究了InGaN AlGaN的双异质结薄膜结构中直径约为 5 0nm的空洞存在与发光失效的关系 ,讨论了N 展开更多

关键词 氮空位 gan ingan/Algan 双异质结 聚集 氮化镓 氮铟镓 铝镓氮 纳米颗粒 调制结构 高分辨透射电子显微术 选区电子衍射 分子力学

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AlGaN/GaN纳米异质结构中的二维电子气密度研究 被引量：1

6

作者 杨帆 许并社 +3 位作者 董海亮 张爱琴 梁建 贾志刚 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第6期1136-1144,共9页

本文设计了纳米线核壳AlGaN/GaN异质结构,研究了势垒层厚度、Al组分、掺杂浓度对平面和纳米线异质结构中二维电子气(2DEG)浓度的影响规律。结果表明,随着势垒层厚度的逐渐增大,两种结构中2DEG浓度增速逐渐减缓,当达到40 nm后,由于表面... 本文设计了纳米线核壳AlGaN/GaN异质结构,研究了势垒层厚度、Al组分、掺杂浓度对平面和纳米线异质结构中二维电子气(2DEG)浓度的影响规律。结果表明,随着势垒层厚度的逐渐增大,两种结构中2DEG浓度增速逐渐减缓,当达到40 nm后,由于表面态电子完全发射,2DEG浓度逐渐稳定不变。随着Al组分的增加,极化效应逐渐增强,使得两种结构在异质界面处的2DEG浓度都逐渐增加。当掺杂浓度逐渐提高时,两者在异质界面处电势差增大,势阱加深,束缚电子能力加强,最终导致2DEG浓度逐渐增加,当掺杂浓度增加到2.0×10^(18)cm^(-3)后,2DEG面密度达到最大值。与平面结构相比,纳米线结构可以实现更高的Al组分,在高Al组分之下,2DEG面密度最高可达5.13×10^(13)cm^(-2),相比于平面结构有较大的提高。 展开更多

关键词 ALgan/gan 纳米线结构 平面结构 二维电子气浓度 异质结构 能带结构

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量子阱结构对含V形坑InGaN/GaN蓝光LED效率衰减的影响

7

作者 吕全江 莫春兰 +3 位作者 张建立 吴小明 刘军林 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期923-929,共7页

使用MOCVD在图形化Si衬底上生长了含V形坑的InGaN/GaN蓝光LED。通过改变生长温度,生长了禁带宽度稍大的载流子限制阱和禁带宽度稍小的发光阱,研究了两类量子阱组合对含V形坑InG aN/GaN基蓝光LED效率衰减的影响。使用高分辨率X射线衍射仪... 使用MOCVD在图形化Si衬底上生长了含V形坑的InGaN/GaN蓝光LED。通过改变生长温度,生长了禁带宽度稍大的载流子限制阱和禁带宽度稍小的发光阱,研究了两类量子阱组合对含V形坑InG aN/GaN基蓝光LED效率衰减的影响。使用高分辨率X射线衍射仪和LED电致发光测试系统对LED外延结构和LED光电性能进行了表征。结果表明:限制阱靠近n层、发光阱靠近p层的新型量子阱结构,在室温75 A/cm^2时的外量子效率相对于其最高点仅衰减12.7%,明显优于其他量子阱结构的16.3%、16.0%、28.4%效率衰减,且只有这种结构在低温时(T≤150 K)未出现内量子效率随电流增大而剧烈衰减的现象。结果表明,合理的量子阱结构设计能够显著提高电子空穴在含V形坑量子阱中的有效交叠,促进载流子在阱间交互,提高载流子匹配度,抑制电子泄漏,从而减缓效率衰减、提升器件光电性能。 展开更多

关键词 硅衬底 ingan/gan蓝光LED 效率衰减 V形坑 量子阱结构

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氮缺陷对GaN/g-C_(3)N_(4)异质结电子结构和光学性能影响的第一性原理研究 被引量：1

8

作者 付莎莎 肖清泉 +4 位作者 姚云美 邹梦真 唐华著 叶建峰 谢泉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1721-1728,共8页

基于密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层GaN、g-C_(3)N_(4)、GaN/g-C_(3)N_(4)异质结及3种氮缺陷GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性能。计算结果表明,GaN/g-C_(3)N_(4... 基于密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层GaN、g-C_(3)N_(4)、GaN/g-C_(3)N_(4)异质结及3种氮缺陷GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性能。计算结果表明,GaN/g-C_(3)N_(4)异质结体系晶格失配率极低(0.8%),属于完全共格。与单层g-C_(3)N_(4)相比,GaN/g-C_(3)N_(4)和GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结的导带向低能方向偏移,价带上移,从而导致带隙减小,且态密度均显示出轨道杂化现象。GaN/g-C_(3)N_(4)和GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(XN)(X=1、2、3)异质结在界面处均形成了电势差,在其内部形成了从g-C_(3)N_(4)层指向GaN层的内置电场。GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(1N)异质结的界面电势差值最大且红移现象最为明显,表明GaN/g-C_(3)N_(4)-V_(1N)异质结相较其他2个N缺陷异质结光学性能最好。氮缺陷的引入在不同程度上提高了GaN/g-C_(3)N_(4)异质结在红外光区域的光吸收能力。 展开更多

关键词 gan/g-C_(3)N_(4)异质结 缺陷 电子结构 光学性能

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MOCVD生长InGaN合金的表面形貌与光学性质研究(英文) 被引量：1

9

作者 苑进社 张淼 竹有章 《电子显微学报》 CAS CSCD 2006年第3期187-189,共3页

基于X射线衍射和原子力显微分析,研究了MOCVD生长的InGaN合金的表面形貌和光致发光光谱。结果发现本实验所用InGaN合金样品表面形貌呈现类花生状微结构团簇,纳米尺度较小的球状富铟InGaN颗粒附着在较大颗粒上;X射线衍射数据计算得微晶... 基于X射线衍射和原子力显微分析,研究了MOCVD生长的InGaN合金的表面形貌和光致发光光谱。结果发现本实验所用InGaN合金样品表面形貌呈现类花生状微结构团簇,纳米尺度较小的球状富铟InGaN颗粒附着在较大颗粒上;X射线衍射数据计算得微晶粒度折合当量直径约23nm。原子力显微测量得典型的微结构团簇横向宽度约400nm^900nm,表面粗糙度在所选择的6.43μm区域内方均根值为11.52nm,3.58μm区域内方均根值为8.48nm。在室温下用325nm连续激光激发测得样品的表面发光光谱,结果显示光致发光光谱出现多峰结构,其主要发光峰峰值波长分别位于569nm、532nm和497nm。理论计算分析认为发光光谱多峰结构可能是由于InGaN/GaN异质结构形成的F-P垂直腔中多光束干涉调制效应造成的,同时InGaN合金的尺度和组分涨落导致较宽的发光峰。研究结果对设计GaN基半导体光电子器件具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 ingan/gan异质结构 表面形貌 光致发光

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AlGaN双势垒结构对高In组分InGaN/GaN MQWs太阳能电池材料晶体质量和发光性能的影响

10

作者 单恒升 李明慧 +4 位作者 李诚科 刘胜威 梅云俭 宋一凡 李小亚 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第1期83-88,124,共7页

本文利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在(001)面图形化蓝宝石衬底(PSS)上生长了一种含有AlGaN-InGaN/GaN MQWs(multiple quantum wells)-AlGaN双势垒结构的高In组分太阳能电池外延材料。高分辨率X射线衍射(HRXRD)和光致发光(... 本文利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在(001)面图形化蓝宝石衬底(PSS)上生长了一种含有AlGaN-InGaN/GaN MQWs(multiple quantum wells)-AlGaN双势垒结构的高In组分太阳能电池外延材料。高分辨率X射线衍射(HRXRD)和光致发光(PL)谱分析表明,与含有AlGaN电子阻挡层的低In组分的量子阱结构太阳能电池外延材料相比,该结构材料具有较小的半峰全宽(FWHM),计算表明:此结构材料的位错密度降低了一个数量级,达到10^(7)cm^(-2);同时,有源区中的应变弛豫降低了51%;此外,此结构材料的发光强度增强了35%。研究结果表明含有AlGaN双势垒结构的外延材料可以减小有源区的位错密度,降低非辐射复合中心的数目,增大有源区有效光生载流子的数目,为制备高质量太阳能电池提供实验依据。 展开更多

关键词 金属有机化合物化学气相沉积 太阳能电池外延材料 Algan双势垒结构 ingan/gan MQWs 位错密度 光生载流子

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北京大学宽禁带半导体研究团队GaN基异质结构二维电子气自旋性质研究上取得重要进展

11

《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期852-852,共1页

关键词 宽禁带半导体 二维电子气 异质结构 北京大学 gan 中国科学院半导体研究所 性质 自旋

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基于GaN基HEMT结构的传感器件研究进展 被引量：4

12

作者 朱彦旭 王岳华 +2 位作者 宋会会 李赉龙 石栋 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1545-1553,共9页

GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)具有异质结界面处的高二维电子气(2DEG)浓度、宽禁带、高击穿电压、稳定的化学性质以及高的电子迁移率,这些特性使它发展起来的传感器件在灵敏度、响应速度、探测面、适应恶劣环境上具备了显著的优点。本... GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)具有异质结界面处的高二维电子气(2DEG)浓度、宽禁带、高击穿电压、稳定的化学性质以及高的电子迁移率,这些特性使它发展起来的传感器件在灵敏度、响应速度、探测面、适应恶劣环境上具备了显著的优点。本文首先围绕GaN基HEMT的基本结构发展起来的两类研究成熟的传感器,对其结构、工作机理、工作进展以及优缺点进行了探讨与总结;而后,着重从改变器件材料及优化栅结构与栅上材料的角度,阐述了3种GaN基HEMT新型传感器的最新进展,其中,从材料体系、关键工艺、探测结构、原理及新机理方面重点介绍了GaN基HEMT光探测器;最后,探索了GaN基HEMT传感器件未来的发展方向。 展开更多

关键词 ALgan/gan异质结 2DEG gan基HEMT传感器 栅结构 光探测器

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AlGaN/GaN异质结材料的中子辐照效应 被引量：2

13

作者 谷文萍 全思 +2 位作者 张林 徐小波 刘盼芝 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期217-221,共5页

采用归一化能量1 Me V的中子脉冲反应堆对Al Ga N/Ga N异质结材料进行了辐照研究。实验发现,经1015cm-2注量的中子辐照后,异质结材料的二维电子气(2DEG)载流子浓度(ns)下降,而2DEG迁移率由于受到ns的调制作用略有增加,同时辐照导致的载... 采用归一化能量1 Me V的中子脉冲反应堆对Al Ga N/Ga N异质结材料进行了辐照研究。实验发现,经1015cm-2注量的中子辐照后,异质结材料的二维电子气(2DEG)载流子浓度(ns)下降,而2DEG迁移率由于受到ns的调制作用略有增加,同时辐照导致的载流子浓度ns下降造成了沟道串联电阻的增加和异质结构阈值电压(VTH)的正向漂移。分析认为,辐照感生类受主缺陷是造成ns下降和阈值电压漂移的原因。原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)的测试结果表明,辐照后材料的表面形貌有所恶化,材料应变基本不变,而材料的螺位错和刃位错密度辐照后都略有增加。此外,实验结果还表明初始材料质量越好,辐照退化越小。 展开更多

关键词 Algan/gan异质结构 中子辐照 受主缺陷 表面形貌 晶格应力

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n-ZnO/p-GaN异质结界面工程 被引量：4

14

作者 曾兆权 杜小龙 +8 位作者 刘玉资 英敏菊 梅增霞 郑浩 袁洪涛 郭丽伟 贾金锋 薛其坤 张泽 《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第4期340-341,共2页

关键词 ZNO gan 发光二极管(LED) 界面工程 异质结 半导体材料 激光二极管 晶体结构 晶格常数

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选择区域外延槽栅结构GaN常关型MOSFET的研究 被引量：2

15

作者 杨帆 何亮 +2 位作者 郑越 沈震 刘扬 《电源学报》 CSCD 2016年第4期14-20,共7页

高性能GaN常关型功率开关器件的实现是目前研究的热点。槽栅结构GaN常关型MOSFET以其栅压摆幅冗余度大、栅极漏电流小等优势受到广泛关注。制备槽栅结构GaN常关型MOSFET需要的刻蚀方法会在栅极沟道引入缺陷,影响器件的稳定性。首先,提... 高性能GaN常关型功率开关器件的实现是目前研究的热点。槽栅结构GaN常关型MOSFET以其栅压摆幅冗余度大、栅极漏电流小等优势受到广泛关注。制备槽栅结构GaN常关型MOSFET需要的刻蚀方法会在栅极沟道引入缺陷,影响器件的稳定性。首先,提出选择区域外延方法制备槽栅结构GaN常关型MOSFET,期望避免刻蚀对栅极沟道的损伤;再通过改进选择区域外延工艺(包括二次生长界面和异质结构界面的分离及抑制背景施主杂质),使得二次生长的异质结构质量达到标准异质结构水平。研究结果表明,选择区域外延方法能够有效保护栅极导通界面,使器件具备优越的阈值电压稳定性;同时也证明了选择区域外延方法制备槽栅结构GaN常关型MOSFET的可行性与优越性。 展开更多

关键词 Algan/gan异质结构 常关型 MOSFET 选择区域外延 阈值电压稳定性

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X/g-C_(3)N_(4)(X=g-C_(3)N_(4)、AlN及GaN)异质结光催化活性的理论研究 被引量：2

16

作者 刘晨曦 潘多桥 +5 位作者 庞国旺 史蕾倩 张丽丽 雷博程 赵旭才 黄以能 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第3期450-458,共9页

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层g-C_(3)N_(4)以及X/g-C_(3)N_(4)(X=g-C_(3)N_(4)、AlN及GaN)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性质。结果表明,X/g-C_(3)N_(4)异质结的晶格失配率和晶格失配... 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层g-C_(3)N_(4)以及X/g-C_(3)N_(4)(X=g-C_(3)N_(4)、AlN及GaN)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性质。结果表明,X/g-C_(3)N_(4)异质结的晶格失配率和晶格失配能极低,说明X/g-C_(3)N_(4)具有优异的稳定性。与单层g-C_(3)N_(4)相比,X/g-C_(3)N_(4)的带隙均减小,态密度的波峰和波谷均大幅提高且出现了红移现象,处于激发态的电子数量增加,使得电子跃迁变得更为容易,表明构建异质结有利于提高体系对可见光的响应能力。此外,X/g-C_(3)N_(4)的功函数均减小且在界面处形成了内建电场,有效抑制了光生电子-空穴对的复合,这对载流子的迁移以及光催化能力的提高大有裨益。其中,GaN/g-C_(3)N_(4)的功函数最小,在界面处存在电势差形成了内建电场且红移现象最明显,可推测GaN/g-C_(3)N_(4)的光催化性能最好。因此,本文提出的构建异质结是提高体系光催化活性的有效手段。 展开更多

关键词 异质结 第一性原理 电子结构 光学性质 光催化性能 gan/g-C_(3)N_(4)异质结 AlN/g-C_(3)N_(4)异质结

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中村修二:InGaN发展前景乐观

17

作者 贾磊 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2015年第10期44-44,共1页

2015年7月24日,由日经电子（日経エレクトロニクス）主办的“Ga N掀起能源革命研讨会”专门请到2014年诺贝尔物理学奖得主中村修二发表演讲,会上中村教授对氮化铟镓（In Ga N）材料在LED中的应用及特性作了阐述,并称之为“奇迹般的材料”。

关键词 氮化铟 ingan 异质结构 位错密度 诺贝尔物理学奖 能源革命 日经 前景乐观

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8英寸Si衬底上高质量AlGaN/GaN HEMT结构的生长

18

作者 陈振 周名兵 付羿 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期301-304,共4页

在8英寸（1英寸=2.54 cm）的Si衬底上采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长了高质量、无龟裂的GaN薄膜和Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）结构。通过调节应力调控层的结构,厚度为5μm的GaN膜层翘曲度低于50μm。采用X射线衍射（... 在8英寸（1英寸=2.54 cm）的Si衬底上采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长了高质量、无龟裂的GaN薄膜和Al GaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）结构。通过调节应力调控层的结构,厚度为5μm的GaN膜层翘曲度低于50μm。采用X射线衍射（XRD）对GaN薄膜的（002）和（102）衍射峰进行扫描,其半峰全宽（FWHM）分别为182和291 arcsec。透射电子显微镜（TEM）截面图显示GaN外延层的位错密度达到了3.5×107/cm^2,证实了在大尺寸Si衬底上可以制作高质量的GaN薄膜。Al GaN/GaN HEMT结构的二维电子气浓度和载流子迁移率分别为9.29×10^12/cm^2和2 230 cm^2/（V·s）。基于这些半绝缘Al GaN/GaN HEMT结构所制作的功率电子器件的输出电流可达20 A,横向击穿电压可达1 200 V。 展开更多

关键词 Algan/gan异质结构 高电子迁移率晶体管(HEMT) SI衬底 应力调控层 功率器件

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高击穿电压AlGaN/GaN HEMT电力开关器件研究进展 被引量：6

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作者 张明兰 杨瑞霞 +2 位作者 王晓亮 胡国新 高志 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期417-422,共6页

作为第三代宽禁带半导体材料的典型代表,GaN材料在各个应用领域的研究工作都受到了高度的重视。概述了基于AlGaN/GaN HEMT结构的新型高压、高频、低损耗电力开关器件的最新研究进展。从器件的结构特征入手,详细介绍了改善器件击穿特性... 作为第三代宽禁带半导体材料的典型代表,GaN材料在各个应用领域的研究工作都受到了高度的重视。概述了基于AlGaN/GaN HEMT结构的新型高压、高频、低损耗电力开关器件的最新研究进展。从器件的结构特征入手,详细介绍了改善器件击穿特性的途径、高频开关特性的研究情况、Si衬底上AlGaN/GaN HEMT结构材料的生长、增强型器件的制备技术和功率集成电路的研究等几个国际上的热点问题。最后,对该项研究面临的问题及未来的发展趋势做了展望。 展开更多

关键词 ALgan/gan高电子迁移率晶体管 电力电子器件 化合物半导体材料 异质结构

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GaN基材料和器件的质子辐照效应 被引量：1

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作者 谷文萍 张进成 +2 位作者 张林 徐小波 刘盼芝 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期514-519,共6页

由于综合性能优势,GaN基功率器件更适合于卫星电子系统等空间设备中射频功率放大模块的发展需求。因此,GaN基器件及材料的辐照效应研究显得尤为重要。通过对GaN基材料和器件进行质子辐照研究,可以发现,低注量辐照增加了GaN材料的载流子... 由于综合性能优势,GaN基功率器件更适合于卫星电子系统等空间设备中射频功率放大模块的发展需求。因此,GaN基器件及材料的辐照效应研究显得尤为重要。通过对GaN基材料和器件进行质子辐照研究,可以发现,低注量辐照增加了GaN材料的载流子浓度和迁移率,降低了材料的串联电阻。此外,辐照增加了GaN的张应力,引起了材料表面形貌恶化,而对位错密度影响甚小。对于GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)器件,辐照发生在较高注量下,器件参数才发生较为明显的退化,而且阈值电压变化最为显著,分析认为,高注量辐照时,辐照感生受主缺陷造成的二维电子气(2DEG)浓度降低是上述器件退化的主要原因。 展开更多

关键词 Algan/gan异质结构 质子辐照 材料表征 受主缺陷 去载流子效应

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