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Mist-CVD法生长LiGa_(5)O_(8)单晶薄膜及其导电机理研究
1
作者 赵昊 余博文 +6 位作者 李琪 李光清 刘医源 林娜 李阳 穆文祥 贾志泰 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第6期997-1004,共8页
宽禁带氧化物半导体普遍存在n型掺杂容易,p型掺杂较为困难的现象。Li_(Ga)_(5)O_(8)是一种理论上能够进行双极性掺杂的新型氧化物半导体材料,本文利用雾化学气相沉积(mist-CVD)法生长非故意掺杂的高质量Li_(Ga)_(5)O_(8)单晶薄膜,并对... 宽禁带氧化物半导体普遍存在n型掺杂容易,p型掺杂较为困难的现象。Li_(Ga)_(5)O_(8)是一种理论上能够进行双极性掺杂的新型氧化物半导体材料,本文利用雾化学气相沉积(mist-CVD)法生长非故意掺杂的高质量Li_(Ga)_(5)O_(8)单晶薄膜,并对薄膜质量、光学、电学等性能进行表征。测试结果发现生长的Li_(Ga)_(5)O_(8)薄膜结晶质量较好,厚度为484 nm,表面粗糙度较低(Rq=2.48 nm,Ra=1.73 nm),具有5.22 eV的宽光学带隙;Li、Ga、O元素含量比约为1∶5∶8,薄膜具有n型导电特性。当继续增加Li的比例时薄膜导电性变差,但未具有p型导电特性。利用获得的Li_(Ga)_(5)O_(8)薄膜制备光电探测器,发现其在波长254 nm光照下具有良好的I-V和I-t特性。通过理论计算富氧条件Li_(Ga)_(5)O_(8)中的本征缺陷Ga_(Li)和Li_(Ga),发现Ga_(Li)缺陷形成能非常低,引入浅的施主能级,从而导致薄膜的n型导电特性;同时当Li的比例增加时Ga_(Li)缺陷补偿Li受体,使薄膜几乎不导电。 展开更多
关键词 宽禁带氧化物半导体 LiGa_(5)O_(8)单晶薄膜 雾化学气相沉积法 n型导电 本征缺陷
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高功率266 nm全固态单频连续波激光器研究进展 被引量：3
2
作者 王华行 毛佳佳 +7 位作者 叶帅 胡平 周雪 聂鸿坤 李涛 张百涛 何京良 杨克建 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期63-73,共11页
高功率单频连续波266 nm激光在大容量信息存储、高分辨光谱监测及高精度紫外光刻等领域具有重要应用价值,近年来已成为国内外紫外激光领域的研究热点之一。文中首先综合比较了用于产生高功率266 nm紫外激光的非线性光学晶体基本性能,并... 高功率单频连续波266 nm激光在大容量信息存储、高分辨光谱监测及高精度紫外光刻等领域具有重要应用价值,近年来已成为国内外紫外激光领域的研究热点之一。文中首先综合比较了用于产生高功率266 nm紫外激光的非线性光学晶体基本性能,并根据主要的激光器频率锁定方法,重点分析了H?nsch-Couillaud(H-C)频率锁定和Pound-Drever-Hall(PDH)频率锁定方法的优缺点以及连续波单频266 nm激光器发展现状,介绍了本课题组最新研究成果,即基于H-C频率锁定方法实现了功率1.1 W的单频连续波266 nm紫外激光稳定输出。最后,针对进一步提升全固态单频连续波266 nm激光器性能亟需解决的问题和可能解决路径进行了简要分析和展望。 展开更多
关键词 全固态单频连续波激光器 266 nm 共振增强 频率锁定
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Tm^(3+)/Ho^(3+)离子掺杂中红外超快激光技术研究进展(特邀) 被引量：2
3
作者 毛佳佳 胡平 +8 位作者 周雪 王华行 聂鸿坤 颜秉政 王瑞华 张百涛 李涛 杨克建 何京良 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期92-114,共23页
稀土离子Tm^(3+)/Ho^(3+)掺杂中红外2μm波段超快激光由于广泛的应用前景成为近十余年来激光领域的研究热点之一。文中首先综述了稀土离子Tm^(3+)/Ho^(3+)掺杂固体/光纤2μm波段超快激光锁模技术进展,包括主动锁模技术以及饱和吸收、克... 稀土离子Tm^(3+)/Ho^(3+)掺杂中红外2μm波段超快激光由于广泛的应用前景成为近十余年来激光领域的研究热点之一。文中首先综述了稀土离子Tm^(3+)/Ho^(3+)掺杂固体/光纤2μm波段超快激光锁模技术进展,包括主动锁模技术以及饱和吸收、克尔透镜、非线性偏振旋转、非线性光环形镜、非线性多模干涉等被动锁模技术;其次,结合激光增益介质及色散管理技术回顾了Tm^(3+)/Ho^(3+)掺杂固体和光纤锁模激光脉冲宽度压缩进展;再次,总结了Tm^(3+)/Ho^(3+)大能量/高功率超快激光技术及进展;最后,对2μm波段超快激光发展趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 Tm^(3+)/Ho^(3+) 2μm波段 锁模激光 主动锁模 被动锁模
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基于钠助熔剂法的GaN单晶生长研究进展 被引量：1
4
作者 王本发 王守志 +6 位作者 王国栋 俞娇仙 刘磊 李秋波 武玉珠 徐现刚 张雷 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第2期183-195,共13页
宽禁带氮化镓(GaN)材料以其独特的性质和应用前景成为国内外研究的热点,高质量GaN单晶衬底的制备是获得性能优异的光电子器件和功率器件的基础。钠助熔剂法生长条件温和,易获得高质量、大尺寸的GaN单晶,是一种具有广阔商业化前景的GaN... 宽禁带氮化镓(GaN)材料以其独特的性质和应用前景成为国内外研究的热点,高质量GaN单晶衬底的制备是获得性能优异的光电子器件和功率器件的基础。钠助熔剂法生长条件温和,易获得高质量、大尺寸的GaN单晶,是一种具有广阔商业化前景的GaN单晶生长方法。钠助熔剂法自20世纪90年代末期被发明以来,经过20多年的发展,钠助熔剂法生长的晶体在尺寸与质量上都取得了长足的进步。本文从晶体生长原理和关键工艺(籽晶选择、温度梯度以及添加剂)等方面综述了钠助熔剂法生长GaN单晶研究进展,并对其面临的挑战和未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 氮化镓单晶 钠助熔剂法 原料比 温度梯度 添加剂 籽晶
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6英寸SiC单晶质量对GaN外延薄膜的影响 被引量：1
5
作者 房玉龙 张志荣 +4 位作者 尹甲运 王波 芦伟立 高楠 陈秀芳 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第5期381-385,共5页
大直径高质量SiC衬底对提高SiC和GaN器件的良率、降低器件成本具有重要意义。然而,随着单晶直径的扩大,如何实现衬底片内单晶质量均匀性是亟需解决的问题之一。使用数值模拟软件构建了两种生长模型并研究其温场分布,模拟结果表明微凸温... 大直径高质量SiC衬底对提高SiC和GaN器件的良率、降低器件成本具有重要意义。然而,随着单晶直径的扩大,如何实现衬底片内单晶质量均匀性是亟需解决的问题之一。使用数值模拟软件构建了两种生长模型并研究其温场分布,模拟结果表明微凸温场生长的晶体外形更加平整。对两个批次的6英寸(1英寸=2.54 cm)SiC单晶衬底分别进行了(004)面X射线摇摆曲线全图扫描,评价了衬底结晶质量,并在衬底上进行了GaN外延生长。结果表明,采用结晶质量好且均匀的SiC单晶衬底,外延生长的GaN质量更高。 展开更多
关键词 6英寸 SIC衬底 摇摆曲线 单晶质量均匀性 GaN外延
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2μm波段超短脉冲非线性压缩研究进展(特邀)
6
作者 袁振 张涵 +8 位作者 曹永强 蔡令波 赵圣之 李阳 潘忠奔 刘一州 杨克建 李涛 冯天利 《光子学报》 2025年第7期9-40,共32页
2μm波段激光位于水分子的吸收谱窗口内,覆盖多种气体分子的吸收带,具有广阔的应用前景。高峰值功率的2μm少周期超快激光可驱动惰性气体,产生覆盖水窗波段(2.3~4.4 nm)的阿秒脉冲和软X射线。非线性脉冲压缩技术凭借其结构简洁、成本低... 2μm波段激光位于水分子的吸收谱窗口内,覆盖多种气体分子的吸收带,具有广阔的应用前景。高峰值功率的2μm少周期超快激光可驱动惰性气体,产生覆盖水窗波段(2.3~4.4 nm)的阿秒脉冲和软X射线。非线性脉冲压缩技术凭借其结构简洁、成本低廉及高效压缩的优势,已成为实现2μm少周期超快脉冲的主要手段之一。该技术通过非线性过程展宽激光光谱,并结合色散管理,实现脉冲压缩至周期量级。本文系统阐述了非线性脉冲压缩的基本原理,全面总结了国内外2μm非线性脉冲压缩技术的研究进展,比较了各类非线性脉冲压缩方案,并展望非线性脉冲压缩的发展趋势。 展开更多
关键词 超快光学 2μm超快激光 非线性脉冲压缩 少周期脉冲 自相位调制 光谱展宽
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4英寸氧化镓单晶生长与性能 被引量：3
7
作者 穆文祥 贾志泰 陶绪堂 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第9期1749-1753,共5页
本文使用导模法(EFG)制备了4英寸氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))单晶,并对晶体物相、结晶质量、缺陷、光学及电学特性进行了研究。晶体不同方向劳厄(Laue)衍射斑点清晰一致,符合β-Ga_(2)O_(3)衍射特征。晶体(400)面摇摆曲线半峰全宽(FWHM)为57... 本文使用导模法(EFG)制备了4英寸氧化镓(β-Ga_(2)O_(3))单晶,并对晶体物相、结晶质量、缺陷、光学及电学特性进行了研究。晶体不同方向劳厄(Laue)衍射斑点清晰一致,符合β-Ga_(2)O_(3)衍射特征。晶体(400)面摇摆曲线半峰全宽(FWHM)为57.57″,通过化学腐蚀获得其腐蚀坑位错密度为1.06×10^(4) cm^(-2)。晶体在紫外截止边为262.1 nm,对应光学带隙为4.67 eV。通过C-V测试分析获得非故意掺杂晶体中的电子浓度为7.77×10^(16) cm^(-3)。 展开更多
关键词 氧化镓 宽禁带半导体 缺陷 晶体生长 导模法 单晶
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低位错密度8英寸导电型碳化硅单晶衬底制备 被引量：2
8
作者 熊希希 杨祥龙 +8 位作者 陈秀芳 李晓蒙 谢雪健 胡国杰 彭燕 于国建 胡小波 王垚浩 徐现刚 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1371-1372,共2页
碳化硅具有优异的物理化学性能,在电动汽车、轨道交通、高压输变电、光伏、5G通信等领域具有广泛应用前景。8英寸(1英寸=2.54 cm)SiC衬底在降低器件单位成本、增加产能供应方面具有巨大的潜力,成为行业重要的技术发展方向。近期山东大... 碳化硅具有优异的物理化学性能,在电动汽车、轨道交通、高压输变电、光伏、5G通信等领域具有广泛应用前景。8英寸(1英寸=2.54 cm)SiC衬底在降低器件单位成本、增加产能供应方面具有巨大的潜力,成为行业重要的技术发展方向。近期山东大学与广州南砂晶圆半导体技术有限公司在8英寸SiC衬底位错缺陷控制方面取得了重大突破,使用物理气相传输法(Physical vapor transport,PVT)制备了低位错密度8英寸导电型4H-SiC单晶衬底,其中螺位错(Threading screw dislocation,TSD)密度为0.55 cm^(–2),基平面位错(Basal plane dislocation,BPD)密度为202 cm^(–2)。 展开更多
关键词 4H-SIC 8英寸 低位错密度 单晶衬底
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大尺寸Er,Yb:YAG单晶的生长及其性能 被引量：2
9
作者 王志强 吴济安 +1 位作者 陈昆峰 薛冬峰 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期329-334,共6页
Er^(3+)和Yb^(3+)共掺杂的YAG晶体是一种非常重要的光学晶体,目前,该晶体已经广泛应用于高功率固体激光器,但是采用提拉法生长大尺寸、低缺陷的掺杂YAG晶体仍然面临很多挑战。本工作采用快速提拉法成功获得了直径为80 mm、长度为230 mm... Er^(3+)和Yb^(3+)共掺杂的YAG晶体是一种非常重要的光学晶体,目前,该晶体已经广泛应用于高功率固体激光器,但是采用提拉法生长大尺寸、低缺陷的掺杂YAG晶体仍然面临很多挑战。本工作采用快速提拉法成功获得了直径为80 mm、长度为230 mm的Er^(3+)和Yb^(3+)共掺杂的YAG单晶。采用不同测试方法评价其结构、掺杂浓度、光吸收、发光性能和刻蚀缺陷。晶片不同位置的拉曼峰峰位以及半峰宽没有明显变化,说明晶片中心和边缘部分的晶体结构和应变是均匀的。刻蚀结果表明,腐蚀坑均匀分布在整个腐蚀表面上,没有观察到位错腐蚀坑特征,这意味着晶体接近完美。Er^(3+)和Yb^(3+)在不同波长下的强发光峰以及辉光放电质谱结果证明Er,Yb:YAG单晶中成功掺杂了稀土离子。本工作采用提拉法成功生长了大尺寸、低缺陷的Er,Yb:YAG单晶,证实了快速生长方法对YAG晶体中掺杂双稀土离子是有效的。 展开更多
关键词 YAG单晶 稀土掺杂 快速提拉法 发光性能
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