硅衬底InGaN多量子阱材料生长及LED研制 被引量：9

1

作者 莫春兰 方文卿 +2 位作者 刘和初 周毛兴 江风益 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期58-61,共4页

利用低压金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统在Si(111)衬底上生长了InGaN 多量子阱LED外延片.为克服GaN与Si衬底之间巨大的晶格失配与热失配,引入了AlN低温缓冲层及富镓的GaN高温缓冲层,在Si(111)衬底上获得了无龟裂的InGaN 多量子阱LED... 利用低压金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统在Si(111)衬底上生长了InGaN 多量子阱LED外延片.为克服GaN与Si衬底之间巨大的晶格失配与热失配,引入了AlN低温缓冲层及富镓的GaN高温缓冲层,在Si(111)衬底上获得了无龟裂的InGaN 多量子阱LED外延材料.在两英寸外延片内LED管芯的工作电压在3.7～4.1V之间,电致发光波长在465～480nm之间,87%的LED管芯的反向漏电流不大于0.1μA,输出光强为18～30mcd. 展开更多

关键词 INGAN 多量子阱 LED 材料生长 SI(111)衬底 低压金属有机化学气相沉积 硅衬底 研制 反向漏电流 晶格失配 SI衬底 外延材料 工作电压 发光波长 外延片 缓冲层 IED 热失配 AIN 管芯

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退火对常压MOCVD法生长的高结晶性能ZnO薄膜发光特性的影响 被引量：4

2

作者 陈玉凤 温战华 +3 位作者 王立 戴江南 方文卿 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期611-616,共6页

研究了氧气退火和氮气退火对ZnO薄膜发光特性的影响。ZnO膜是采用常压金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在蓝宝石(0001)衬底上生长的。原生样品1有一很强的紫外峰及较强的绿光峰(525 nm附近);原生样品2有很强的紫外峰,深能级发光几乎观察... 研究了氧气退火和氮气退火对ZnO薄膜发光特性的影响。ZnO膜是采用常压金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在蓝宝石(0001)衬底上生长的。原生样品1有一很强的紫外峰及较强的绿光峰(525 nm附近);原生样品2有很强的紫外峰,深能级发光几乎观察不到。然后从不同原生膜上取两块小样品,分别在氧气和氮气中退火,退火温度是400,500,600,700,800℃。结果表明,在700℃以下退火,退火气氛对ZnO膜的深能级发光影响较大;超过700℃后,退火温度对ZnO薄膜的发光影响大,但退火气氛影响不太明显。通过退火对ZnO薄膜发光特性的影响,讨论了ZnO膜中525 nm附近绿光峰的起源。 展开更多

关键词 退火 薄膜 ZnO 金属有机化学气相沉积 绿光

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硅衬底GaN基LED的研究进展 被引量：5

3

作者 莫春兰 方文卿 +3 位作者 王立 刘和初 周毛兴 江风益 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期422-429,共8页

与蓝宝石衬底相比,硅衬底具有低成本、大面积、高质量、导电导热性能好等优点,普遍认为使用Si片作GaN薄膜衬底有可能实现光电子和微电子的集成,因此Si基GaN的研究受到了广泛关注。本文回顾了Si衬底GaN基LED的研究进展,同时简要介绍了在S... 与蓝宝石衬底相比,硅衬底具有低成本、大面积、高质量、导电导热性能好等优点,普遍认为使用Si片作GaN薄膜衬底有可能实现光电子和微电子的集成,因此Si基GaN的研究受到了广泛关注。本文回顾了Si衬底GaN基LED的研究进展,同时简要介绍了在Si衬底上制备GaN基LED的实验结果,及研制出工作电压为3.6 V、串联电阻为31Ω、输出功率近1 mW的Si衬底GaN基蓝光LED。 展开更多

关键词 发光二极管 GAN SI衬底

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MOCVD方法在Ti/Si(111)模板上生长ZnO薄膜的研究 被引量：3

4

作者 李冬梅 李璠 +5 位作者 苏宏波 王立 戴江南 蒲勇 方文卿 江风益 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期63-65,70,共4页

本文采用常压MOCVD方法在Ti/S i(111)模板上生长了氧化锌(ZnO)薄膜,使用二乙基锌为Zn源,去离子水为O源。S i衬底上的Ti薄层采用电子束蒸发台蒸发,然后低温生长缓冲层并在高温下进行重结晶,接着在680℃进行ZnO薄膜的生长。采用粉末衍射... 本文采用常压MOCVD方法在Ti/S i(111)模板上生长了氧化锌(ZnO)薄膜,使用二乙基锌为Zn源,去离子水为O源。S i衬底上的Ti薄层采用电子束蒸发台蒸发,然后低温生长缓冲层并在高温下进行重结晶,接着在680℃进行ZnO薄膜的生长。采用粉末衍射法、双晶X射线衍射及光致发光技术研究了材料的取向、结晶性能及发光性能。结果表明,本文制备了高度择优取向和良好发光性能的ZnO薄膜。 展开更多

关键词 氧化锌 金属Ti SI衬底 金属有机化学气相沉积

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无压浸渗法制备SiC_P/Al复合材料的性能 被引量：1

5

作者 张家斯 张萌 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第16期87-89,共3页

采用无压浸渗法制备了SiCP/Al复合材料,自氧化法处理的预制型的抗压强度大幅提高,同时降低了该复合材料的残余孔隙率;基体合金中的Mg含量对复合材料的残余孔隙率有较大影响,进而影响了其抗压强度。实验结果表明,采用不同粒径的SiC颗粒... 采用无压浸渗法制备了SiCP/Al复合材料,自氧化法处理的预制型的抗压强度大幅提高,同时降低了该复合材料的残余孔隙率;基体合金中的Mg含量对复合材料的残余孔隙率有较大影响,进而影响了其抗压强度。实验结果表明,采用不同粒径的SiC颗粒配比及自氧化法处理的孔隙率为40%的SiC预制型,无压浸渗Al-11wt%Si-6wt%Mg所制备的SiCP/Al复合材料的抗压强度为367 MPa、热膨胀系数为9.2×10-6/℃。 展开更多

关键词 SICP/AL 无压浸渗 力学性能 热物理性能

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MOCVD生长的GaN单晶膜透射光谱研究

6

作者 万凌云 莫春兰 +3 位作者 彭学新 熊传兵 王立 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期352-356,共5页

采用MOCVD技术在Al2O3（0001）衬底上生长了GaN薄膜,使用透射光谱、光致发光光谱和X射线双晶衍射三种技术测试了五类GaN薄膜样品。实验结果表明:GaN薄膜透射谱反映出的GaN质量与X射线双晶衍射测量的结果一致,即透射率越大,半高宽越小,... 采用MOCVD技术在Al2O3（0001）衬底上生长了GaN薄膜,使用透射光谱、光致发光光谱和X射线双晶衍射三种技术测试了五类GaN薄膜样品。实验结果表明:GaN薄膜透射谱反映出的GaN质量与X射线双晶衍射测量的结果一致,即透射率越大,半高宽越小,结晶质量越好;而X射线双晶衍射峰半高宽最小的样品,其PL谱的带边峰却很弱,这说明PL谱反映样品的光学性能与X射线双晶衍射获得的结晶质量不存在简单的对应关系。同时还报导了一种特殊工艺生长的高阻GaN样品的RBS/沟道结果。 展开更多

关键词 单晶膜 GaN MOCVD 透射光谱 X射线双晶衍射 PL谱 RBS/沟道 薄膜生长

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LED芯片钝化研究进展

7

作者 李虹 张萌 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期138-141,共4页

综述了国内外在LED钝化材料、钝化工艺和钝化处理对LED性能的影响等方面的一些主要研究进展,指出了以蓝宝石为衬底GaN基LED钝化材料存在的问题和研究方向,特别强调以Si为衬底的LED钝化膜的研究趋势。现阶段的钝化材料主要有SiNx、SiO2、... 综述了国内外在LED钝化材料、钝化工艺和钝化处理对LED性能的影响等方面的一些主要研究进展,指出了以蓝宝石为衬底GaN基LED钝化材料存在的问题和研究方向,特别强调以Si为衬底的LED钝化膜的研究趋势。现阶段的钝化材料主要有SiNx、SiO2、SiONx等,常用的钝化方法有等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、磁控溅射和电子束蒸发等。对LED芯片的钝化处理可以降低LED器件的漏电流和提高其光输出功率,然而,这也会导致LED的P区载流子数量的下降和芯片表面应力的增加。 展开更多

关键词 LED 钝化 漏电流 光输出功率 应力

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Si衬底GaN基蓝光LED老化性能 被引量：13

8

作者 肖友鹏 莫春兰 +1 位作者 邱冲 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期364-368,共5页

报道了芯片尺寸为500μm×500μm硅衬底GaN基蓝光LED在常温下经1000h加速老化后的电学和发光性能,其光功率随老化时间的变化分先升后降两个阶段;老化后的反向漏电流和正向小电压下的电流均有明显的增加;老化后器件的外量子效率(EQE... 报道了芯片尺寸为500μm×500μm硅衬底GaN基蓝光LED在常温下经1000h加速老化后的电学和发光性能,其光功率随老化时间的变化分先升后降两个阶段;老化后的反向漏电流和正向小电压下的电流均有明显的增加;老化后器件的外量子效率(EQE)比老化前低;老化前后EQE衰减幅度在不同的注入电流下存在明显差异,衰减幅度最小处出现在发光效率最高时对应的电流密度区间。 展开更多

关键词 硅衬底 GAN 蓝光LED 老化 光衰

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Si衬底GaN基LED外延薄膜转移至金属基板的应力变化 被引量：7

9

作者 熊贻婧 张萌 +4 位作者 熊传兵 肖宗湖 王光绪 汪延明 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期531-537,共7页

采用电镀金属基板及湿法腐蚀衬底的方法将硅衬底上外延生长的GaNMQWLED薄膜转移至不同结构的金属基板,通过高分辨X射线衍射（HRXRD）和光致发光（PL）研究了转移的GaN薄膜应力变化。研究发现：（1）转移至铜基板、铬基板、铜/镍/铜叠层... 采用电镀金属基板及湿法腐蚀衬底的方法将硅衬底上外延生长的GaNMQWLED薄膜转移至不同结构的金属基板,通过高分辨X射线衍射（HRXRD）和光致发光（PL）研究了转移的GaN薄膜应力变化。研究发现：（1）转移至铜基板、铬基板、铜/镍/铜叠层基板等三种基板的GaN薄膜张应力均减小,其中转移至铬基板的GaN薄膜张应力最小。（2）随着铬基板中铬主体层厚度的增加,转移后的GaN薄膜应力不发生明显变化。 展开更多

关键词 金属基板 SI衬底 GAN 薄膜 应力

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SiN钝化膜对Si衬底GaN基蓝光LED性能影响 被引量：5

10

作者 邱冲 刘军林 +2 位作者 郑畅达 姜乐 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期840-844,共5页

利用等离子辅助化学气相沉积(PECVD)系统在垂直结构Si衬底GaN基蓝光LED芯片上生长了SiN钝化膜,并对长有钝化膜及未作钝化处理的LED在不同条件下进行了老化实验,首次研究了SiN钝化膜对垂直结构Si衬底GaN基蓝光LED可靠性的影响。实验发现... 利用等离子辅助化学气相沉积(PECVD)系统在垂直结构Si衬底GaN基蓝光LED芯片上生长了SiN钝化膜,并对长有钝化膜及未作钝化处理的LED在不同条件下进行了老化实验,首次研究了SiN钝化膜对垂直结构Si衬底GaN基蓝光LED可靠性的影响。实验发现:经过30mA、85℃、24h条件老化后,未作钝化处理的Si衬底GaN基蓝光LED的平均光衰为11.41%,而长有SiN钝化膜的LED平均光衰为6.06%,SiN钝化膜有效地改善了LED在各种老化条件下的光衰,另外,SiN钝化膜缓解了Si衬底GaN基蓝光LED老化过程中反向电压(Vr)的下降,但对老化后LED的抗静电击穿能力(ESD)没有明显的影响。 展开更多

关键词 蓝光LED GaN 硅衬底 SIN 钝化 光衰

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常压MOCVD生长Ga_2O_3薄膜及其分析 被引量：4

11

作者 戴江南 王立 +5 位作者 方文卿 蒲勇 李璠 郑畅达 刘卫华 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期417-420,共4页

以去离子水(H2O)和三甲基镓(TMGa)为源材料,用常压MOCVD方法在蓝宝石(0001)面上生长出β-Ga2O3薄膜。用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)以及二次离子质谱(SIMS)实验表征Ga2O3外延膜的质量。在X射线衍射谱中有一个强的Ga2O3(1-02)面... 以去离子水(H2O)和三甲基镓(TMGa)为源材料,用常压MOCVD方法在蓝宝石(0001)面上生长出β-Ga2O3薄膜。用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)以及二次离子质谱(SIMS)实验表征Ga2O3外延膜的质量。在X射线衍射谱中有一个强的Ga2O3(1-02)面衍射峰,其半峰全宽(FWHM)为0.25°,表明该Ga2O3外延膜是(1-02)择优取向。在二次离子质谱中除了C、H、O和Ga原子外,没有观测到其他原子。 展开更多

关键词 金属有机化学气相沉积 氧化镓 原子力显微镜 X射线衍射 二次离子质谱

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Si衬底GaN基LED的结温特性 被引量：5

12

作者 刘卫华 李有群 +5 位作者 方文卿 莫春兰 周毛兴 刘和初 熊传兵 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期211-214,共4页

结温是发光二极管的重要参数之一,它对器件的内量子效率、输出功率、可靠性及LED的其他一些性能有很大的影响。首次报道S i衬底GaN基LED的结温特性。利用正向压降法测量S i衬底上GaN基LED的结温,通过与蓝宝石衬底上GaN LED的结温比较,发... 结温是发光二极管的重要参数之一,它对器件的内量子效率、输出功率、可靠性及LED的其他一些性能有很大的影响。首次报道S i衬底GaN基LED的结温特性。利用正向压降法测量S i衬底上GaN基LED的结温,通过与蓝宝石衬底上GaN LED的结温比较,发现S i衬底GaN LED有更低的结温,原因归结为S i有更好的导热性。同时也表明:用S i作GaN LED的衬底在大功率LED方面具有更大的应用潜力。 展开更多

关键词 SI衬底 GAN 发光二极管 结温

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ZnO外延膜与蓝宝石衬底的取向偏差及其弯曲变形 被引量：3

13

作者 郑畅达 方文卿 +5 位作者 王立 莫春兰 蒲勇 戴江南 刘卫华 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期385-390,共6页

采用常压MOCVD方法在Al2O3(00.1)衬底上生长出了高质量ZnO单晶薄膜。由ZnO(00.2)面和Al2O3(00.6)面及ZnO(10.2)面和Al2O3(11.6)面X射线双晶ω/2θ衍射曲线的相对峰位,得到ZnO外延膜的晶格常数及外延层和衬底间的取向差异角。结果表明外... 采用常压MOCVD方法在Al2O3(00.1)衬底上生长出了高质量ZnO单晶薄膜。由ZnO(00.2)面和Al2O3(00.6)面及ZnO(10.2)面和Al2O3(11.6)面X射线双晶ω/2θ衍射曲线的相对峰位,得到ZnO外延膜的晶格常数及外延层和衬底间的取向差异角。结果表明外延层和衬底在应力作用下产生了取向差和晶格畸变,并且取向倾斜方向与衬底的切割倾角方向一致;高温直接生长的样品的取向差比有低温缓冲层样品更大,晶格畸变也更严重。高温直接生长的样品弯曲半径小而应力更大;实验测量的应力值和理论计算的热应力值之间存在差异,原因主要是晶格失配应力的存在。有缓冲层的样品由于能更好地弛豫晶格失配引入的应力,热应力所占整个残余应力的比例相对更大。 展开更多

关键词 氧化锌 X射线双晶衍射 取向偏差 弯曲半径

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裂纹对Si衬底GaN基LED薄膜应力状态的影响 被引量：3

14

作者 肖宗湖 张萌 +4 位作者 熊传兵 江风益 王光绪 熊贻婧 汪延明 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期895-899,共5页

本文通过XRD和PL等分析方法研究了在Si衬底生长的GaN基LED外延薄膜n型GaN层和InGaN阱层的应力状态,以及裂纹对其应力状态的影响。XRD结果表明:在Si衬底生长的GaN基LED外延薄膜n型GaN层受到张应力,在受到一定的外加应力后会以裂纹及裂纹... 本文通过XRD和PL等分析方法研究了在Si衬底生长的GaN基LED外延薄膜n型GaN层和InGaN阱层的应力状态,以及裂纹对其应力状态的影响。XRD结果表明:在Si衬底生长的GaN基LED外延薄膜n型GaN层受到张应力,在受到一定的外加应力后会以裂纹及裂纹增生的方式释放。随着裂纹数量的增加,n型GaN层受到的张应力逐渐减小,但仍处于张应力状态;n型GaN层张应力的减小使得InGaN阱层受到的压应力增大。PL分析进一步表明:InGaN阱层受到的压应力增大使得量子限制Stark效应更加明显,禁带宽度减小,发光波长表现为红移。 展开更多

关键词 SI衬底 INGAN/GAN LED 裂纹 应力

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常压MOCVD生长ZnO/GaN/Al_2O_3薄膜及其性能 被引量：2

15

作者 戴江南 王立 +6 位作者 方文卿 蒲勇 莫春兰 熊传兵 郑畅达 刘卫华 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期772-776,共5页

以去离子水(H2O)和二乙基锌(DEZn)为源材料,生长温度是680℃时,利用常压MOCVD在GaN/A l2O3模板上成功生长了ZnO单晶薄膜,用原子力显微镜(AFM)、X射线双晶衍射(DCXRD)、光致发光谱(PL)对ZnO薄膜的表面形貌、结晶学性质、光学性质作了综... 以去离子水(H2O)和二乙基锌(DEZn)为源材料,生长温度是680℃时,利用常压MOCVD在GaN/A l2O3模板上成功生长了ZnO单晶薄膜,用原子力显微镜(AFM)、X射线双晶衍射(DCXRD)、光致发光谱(PL)对ZnO薄膜的表面形貌、结晶学性质、光学性质作了综合研究。双晶衍射表明,ZnO非对称(101-2)面ω扫描的半峰全宽(FWHM)仅为420 arcsec,估算所生长ZnO膜的位错密度大约为108/cm2量级,这与具有器件质量的GaN材料的位错密度相当。在ZnO薄膜的低温15 K光荧光谱中,观察到很强的自由激子和束缚激子发射以及自由激子与束缚激子的多级声子伴线。 展开更多

关键词 金属有机化学气相沉积 GaN/Al2O 原子力显微镜 X射线双晶衍射 光致发光

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核磁共振光谱和X射线光电子能谱对纤维低聚糖的分析(英文) 被引量：4

16

作者 彭红 林鹿 刘玉环 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 2008年第3期61-65,共5页

1H-1HCOSY和13C-1HHSQC谱对通过Bio-GelP-2柱(2.5cm×125cm)分离制备的纤维三糖、纤维四糖和纤维五糖进行分析。结果表明,在水溶液中纤维低聚糖还原末端C1位α构型与β构型之比(α/β)随聚合度增大而减小,纤维三糖主要是α构型(α/... 1H-1HCOSY和13C-1HHSQC谱对通过Bio-GelP-2柱(2.5cm×125cm)分离制备的纤维三糖、纤维四糖和纤维五糖进行分析。结果表明,在水溶液中纤维低聚糖还原末端C1位α构型与β构型之比(α/β)随聚合度增大而减小,纤维三糖主要是α构型(α/β,0.52),而纤维四糖和纤维五糖主要是β构型(α/β,分别是0.34和0.25)。X射线光电子能谱(XPS)分析表明纤维低聚糖的C1s主要有2种电子结合能,分别为284.8(C1s1,C—O)和286.1eV(C1s2,O—C—O),C1s1与C1s2之比(C1s1/C1s2)随聚合度增大而增大。 展开更多

关键词 纤维低聚糖 分离 核磁共振光谱 X射线光电子能谱

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GaN外延片中载流子浓度的纵向分布 被引量：1

17

作者 方文卿 李述体 +1 位作者 刘和初 江风益 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期505-509,共5页

采用适合宽禁带半导体材料的电化学电容电压(ECV)分析仪,对掺硅GaN外延片用硫酸逐层进行了精密腐蚀后,在此基础上得到了在进口MOCVD设备上生产的GaN基外延片的载流子浓度纵向分布。探讨了该分布与晶体生长过程及晶体质量的关系,测量分... 采用适合宽禁带半导体材料的电化学电容电压(ECV)分析仪,对掺硅GaN外延片用硫酸逐层进行了精密腐蚀后,在此基础上得到了在进口MOCVD设备上生产的GaN基外延片的载流子浓度纵向分布。探讨了该分布与晶体生长过程及晶体质量的关系,测量分析结果可为生长工艺参数的优化提供参考。还采用主扩散模型对测量结果进行高斯拟合,得出了高温时(1030℃)硅在GaN中的扩散系数,并由此估算了硅在GaN外延片中的扩散宽度。该结果可为GaN外延层结构设计提供参考。 展开更多

关键词 硅扩散 氮化镓 电化学电容电压

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