一、用MOCVD方法制备的GaN_(1-x)P_x三元合金的喇曼与红外光谱(论文文献综述)
马健军[1](2014)在《双沟道掺杂及多沟道AlGaN/GaN异质结材料特性研究》文中研究指明GaN等Ⅲ族氮化物由于其较宽的禁带宽度、较高的电子饱和速度以及较高的击穿电场强度等优势,是作为高压、高频器件的首选材料。经过多年的研究,得到的GaN材料的结晶质量越来越好,电学特性也越来越高,并且GaN材料的生长机制及相关理论也越来越健全完善。但是,到目前为止,GaN基材料的器件应用方面主要是AlGaN/GaN单异质结构的高电子迁移率晶体管(HEMT)。为了获得GaN基器件更高的器件性能指标、更广泛的应用,研究人员一直探索新的器件结构,多沟道结构就是其中之一。与单异质结AlGaN/GaN结构的器件相比,多沟道异质结结构对提高2DEG(二维电子气)、调制2DEG浓度等方面有更好的优势,所以对多沟道的研究有很重要的意义。本文主要对Si掺杂的GaN体材料的生长和材料特性、势垒层掺杂双沟道AlGaN/GaN异质结的生长和材料特性以及多沟道AlGaN/GaN异质结材料特性进行了研究。主要进行的工作及研究成果包括:1、用西安电子科技大学自主研制的MOCVD(金属氧化物化学气相淀积)320系统生长了不同浓度的掺Si GaN体材料,经过材料表征手段,发现掺杂量级不同时,掺杂效率不同。Si掺杂浓度的量级为1018cm-3时,材料表面形貌随着掺杂浓度的增加而变差,刃位错数量随着掺杂浓度增大而增加,螺位错数量基本不变。对于Si掺杂浓度为5.0×1018cm-3的GaN体材料,5×5μm2扫描面积内的粗糙度为0.390nm,刃位错密度为2.63×109cm-2,螺位错密度为5.7×107cm-2。掺Si会使GaN的晶格常数c变小至无应力GaN晶格常数c,使GaN受到的双轴压应力逐渐变小。2、在蓝宝石衬底上生长了下势垒层不同Si掺杂浓度的双沟道AlGaN/GaN异质结,发现随着掺杂浓度的增大,螺位错的密度先增加再减小。掺杂会使上下两个势垒层的应力发生改变,对两个沟道的2DEG有重新分配的作用。而且掺杂会使下异质结的载流子限域性更好,得到更高的迁移率。得到的最好的材料的Si掺杂浓度为5×1018cm-3,位错密度为1.6164×109cm-2,材料表面粗糙度RMS为0.210nm,迁移率是1754cm2/V·s,载流子面密度为1.25×1013cm-2。3、生长了无AlN插入层、Al组分突变的十沟道AlGaN/GaN异质结,发现多沟道结构的沟道层数越多,材料表面形貌越好。十沟道AlGaN/GaN异质结材料的XRD扫描曲线中卫星峰的出现说明材料结晶质量较好,但是随着沟道层数的增加,材料的电学特性变坏,可能的原因是多沟道结构的界面粗糙度大和弛豫不均匀。与双沟道AlGaN/GaN异质结势垒层掺杂的效果相似,多沟道对处于不同位置的势垒层应变程度有影响。通过TEM分析了多沟道AlGaN/GaN异质结对穿透位错的影响,发现AlGaN/GaN异质结可以改变与其不垂直的螺位错和刃位错的延伸方向;对于垂直于AlGaN/GaN异质结的刃位错,多沟道结构可以使其逐渐湮灭,解释了多沟道的沟道层数越多,材料表面形貌越好这一现象。总之,双沟道AlGaN/GaN异质结构可以通过下势垒层掺杂来重新调制分配两个沟道的2DEG,提高下异质结的载流子限域性,得到更高的迁移率,获得更好的电学特性。多沟道对处于不同位置的势垒层应变程度有影响。分析发现多沟道AlGaN/GaN异质结构对于非垂直于AlGaN/GaN异质结的刃位错和螺位错,可以改变它们的延伸方向;垂直于AlGaN/GaN异质结的刃位错,多沟道结构可以使其逐渐消失。
王文杰[2](2014)在《GaN基多量子阱纳米结构的制备及其发光性质研究》文中认为近些年来,以GaN为代表的Ⅲ族氮化物宽禁带半导体材料成为新的研究热点。由于Ⅲ族氮化物半导体材料是直接带隙半导体,其带隙从0.7ev (InN)直到AlN (6.2ev),能量覆盖范围从近红外到深紫外,而且Ⅲ族氮化物材料具有很好的热稳定性,以及优良的电热力学特性,被广泛应用于照明、显示、高密度存储、探测器等领域。作为发光器件的核心部分,InGaN/GaN量子阱发光效率的提高显得尤为重要。虽然在过去的一段时间里,InGaN/GaN量子阱结构的特性和应用研究都取得了很大的进展,但仍旧有许多问题需要解决。本论文围绕提高InGaN/GaN量子阱的发光效率这一重点问题,通过制备多种纳米结构的量子阱,利用光激发荧光、XRD、SEM等技术,来分析研究不同的纳米结构对于InGaN/GaN量子阱的内量子效率和光抽取效率的影响。研究的主要内容和获得的主要结果如下:(1)通过在平面量子阱结构上Ni膜快速退火形成纳米粒子掩膜,结合ICP刻蚀得到高效率的纳米柱量子阱结构。通过PL测量,纳米柱量子阱的发光效率是平面量子阱结构的3.1倍,虽然发光面积有所减少,但纳米柱量子阱的内量子效率和光抽取效率都有了显着地提高。相较于平面量子阱结构,纳米柱量子阱的内量子效率和光抽取效率分别提高到了1.75倍和7倍。纳米柱结构的直径大大低于位错间距,使得纳米柱中的位错和其它缺陷密度极大减少,相比于平面量子阱结构内跃迁能级的广泛分布,纳米柱结构中的跃迁能级都集中到带边沿,纳米柱量子阱的发光波长更短,半峰宽更窄。同时,位错和缺陷的大幅减少,有效地降低了非辐射复合,提高了内量子效率。纳米柱结构使原来无法出射的光线由于上表面形貌的变化会更加利于出射,更重要的是它打破了全反射,增加了出射面积,能够大大提高发光效率。(2)通过热退火形成的纳米镍掩膜配合感应耦合等离子刻蚀形成纳米多孔结构量子阱,纳米多孔结构的孔径为400nm-900nm,是由多个孔洞合并而成,并且是无序不均匀的,孔与孔之间的晶界为100nm-300nm。通过PL测量,相对于平面量子阱样品,纳米多孔结构具有更高的发光效率(2.75倍),更大的热激活能(107.44meV),更稳定的光学性能,随温度变化更小。X射线RSM图及变温PL测试结果表明纳米多孔结构中位错和缺陷的大幅减少,有效地降低了非辐射复合和带尾态的影响。纳米多孔结构的巨大激活能表明载流子随着温度的大幅升高,仍然被GaN垒层限制的很好,受位错和缺陷等非辐射复合中心的影响不大。纳米多孔结构是一种有潜力提高器件性能的结构。(3)通过调节较厚的镍膜热退火温度和时间,形成不同的纳米镍掩膜,配合感应耦合等离子刻蚀得到纳米坑、纳米花状结构量子阱。利用PL光谱的测量,纳米坑结构的发光强度相对于平面结构会有很大程度的降低,主要原因是ICP刻蚀带来大量的表面损伤和表面态,使得样品的非辐射复合极大的增强,虽然刻蚀后,光的抽取效率会有所增强,但是考虑到纳米坑的形貌,光线从纳米坑的边沿出射的增强作用非常有限,同时纳米坑的大小很难降低位错和其它生长缺陷的密度,所以总的发光强度会有所降低。纳米花状结构量子阱的内量子效率和光抽取效率都有少量提升,但是相比于纳米柱和纳米多孔结构对样品发光性能的大大增强而言,纳米花状结构对发光效率的提升幅度有限,纳米花状结构的形貌决定了它不是一种强力改善量子阱发光性能的纳米结构。(4)在InGaN/GaN量子阱平面结构上生长一层增透层,增透层是厚度不同的Si02和Si3N4,然后通过有/没有增透层纳米柱阵列及平面量子阱结构的发光性质的测量,发现含有增透层的纳米柱量子阱结构的发光强度相对于纳米柱量子阱结构有所提升,提升幅度最大的是40nm的Si3N4。折射率较大的增透层能更多的增加光子从多量子阱中出射的几率。同时,增透层的厚度太厚容易消耗更多的激光,减少从量子阱射出的光子数,发光效率会下降。另外,研究了刻蚀深度对发光效率的影响,结果表明:纳米柱量子阱结构随着刻蚀深度的增加,光抽取效率会有少量的下降,但是整体发光强度会逐渐增强。通过将InGaN/GaN平面多量子阱结构制备成不同的纳米结构,详细探讨了不同纳米结构对多量子阱发光性能的影响,发现纳米结构的形貌对多量子阱的发光效率影响巨大,与纳米结构的特征尺寸紧密相关。纳米柱和纳米多孔结构能有效地增强多量子阱的发光效率,纳米花状结构能少量提升多量子阱的发光效率,而纳米坑结构会降低多量子阱的发光效率。同时,采用合适厚度的增透层能进一步增加光子从多量子阱中出射的几率,提高发光效率。
刘霞[3](2011)在《In0.82Ga0.18As红外探测材料的MOCVD生长与器件研究》文中进行了进一步梳理在13μm的近红外波段,InxGa1-xAs是非常重要的红外探测材料。与传统的HgCdTe材料和锑化物材料相比,三元InxGa1-xAs材料具有较高的电子迁移率,良好的稳定性和抗辐照性能,并且具有更成熟的材料制备和器件工艺处理技术,尤其是在较高温度和强辐照下InxGa1-xAs器件的性能更优。它的带隙可以在0.351.43 eV之间变化,已成功应用于空间遥感和红外成像等领域。近年来,在空间成像(包括地球遥感、大气探测和环境监测等)及光谱学领域,对高In组分InxGa1-xAs探测器件的需求不断增长,尤其是截止波长为2.5μm(对应In组分为0.82)的In0.82Ga0.18As红外探测器件。由于高In组分的InxGa1-xAs材料与衬底InP之间存在2%的晶格失配,而晶格失配会使外延材料的位错和缺陷密度增加,导致器件的性能降低,因此高质量In0.82Ga0.18As材料的制备显得尤为重要。两步生长法是用来解决晶格失配较大材料的最主要的方法之一:首先在低温下生长缓冲层,然后在较高的温度下生长外延层。两步生长法能够有效地抑制位错和缺陷向外延层内延伸,提高外延层的结晶质量。为了进一步获得高质量的In0.82Ga0.18As探测器材料,在两步生长过程中通过对低温缓冲层进行退火处理提高In0.82Ga0.18As外延层的结晶质量。本文通过优化两步生长法制备In0.82Ga0.18As探测材料及器件相关材料,研究制备条件对探测器材料质量的影响,并对制备的探测器件的性能进行了分析和探讨。本论文的具体研究工作包括:1.高质量In0.82Ga0.18As探测器材料的制备和表征研究。在两步生长的过程中对低温缓冲层In0.82Ga0.18As进行热退火处理,以提高外延层的结晶质量。研究了In0.82Ga0.18As低温缓冲层的退火温度和退火时间对外延层结晶质量的影响,结果表明,低温缓冲层In0.82Ga0.18As在530 oC下退火5 min时,外延层的结晶质量最好。通过变温霍尔效应的测试,间接说明了低温缓冲层的退火处理可以提高外延材料的结晶质量。2. In0.82Ga0.18As探测器窗口用InAs0.6P(0.4)的生长和初步表征研究。采用InAs0.6P(0.4)和In0.82Ga0.18As两种材料作为低温缓冲层在InP衬底上制备了InAs0.6P(0.4)外延材料,研究了缓冲层和外延层的生长条件对外延层InAs0.6P(0.4)结晶质量的影响。结果表明,采用In0.82Ga0.18As作为缓冲层时获得的InAs0.6P(0.4)的结晶质量较高。此时最佳的缓冲层的厚度为100 nm左右,外延层的生长温度为580 oC时,为探测器窗口用高质量InAs0.6P(0.4)的生长提供了参考。3. In0.82Ga0.18As探测器结构材料和器件的研究。优化了In0.82Ga0.18As器件结构的外延层和窗口层的厚度,制备出大面积、组分均匀的InP/In0.82Ga0.18As/InP和InAs0.6P(0.4)/In0.82Ga0.18As/InP探测器结构材料,制作出单元、4x2、256x1元的In0.82Ga0.18As探测器件,并对器件的性能行进了分析和探讨。
尚杰[4](2010)在《铁电氧化物薄膜的制备及其激光感生电压效应》文中研究指明铁电薄膜是一类重要的功能薄膜材料,对其制备工艺进行研究,是集成铁电学发展的基础。本论文主要围绕四种钙钛矿型铁电氧化物(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3—xPbTiO3 (PMNT或PMN-PT)、Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT)、(Na1-xKx)0.5Bi0.5TiO3 (NKBT或NBT-KBT)和BaxSr1-xTiO3(BST)薄膜的脉冲激光沉积(PLD)工艺,以及薄膜中的激光感生电压(LTV)效应(后经验证该效应为热电效应,即激光感生热电电压效应(LITV))进行研究。获得的一些结果概括如下:一、通过一系列优化实验成功制备出了不含焦绿石相的PMNT铁电薄膜材料,并首次在此类薄膜中发现了LITV效应。具有钙钛矿结构的PMNT铁电薄膜在生长过程中,经常会产生一定量的焦绿石相,即生长的薄膜是由钙钛矿结构和焦绿石结构的混合相组成。钙钛矿相具有优越的铁电特性,而焦绿石相因结构是中心对称的则无此特性。因此,焦绿石相的存在会大大恶化PMNT铁电薄膜的铁电性能。文中通过一系列的优化实验,分别研究了各个工艺参数对薄膜生长的影响,包括沉积温度、沉积氧压、后退火、降温速率、脉冲激光能量以及频率等,结果发现各个工艺参数对薄膜生长都有着不同程度的影响,其中沉积温度的影响最大。对于不同组份的PMNT薄膜沉积温度大都不同,且纯钙钛矿相薄膜的生长温度范围很窄,大约在±2℃的范围以内。这样苛刻的生长条件在其它薄膜中是很少见的,这可能也是一直以来PMNT铁电薄膜利用PLD技术难以制备的主要原因。另外,在PMNT铁电薄膜中还首次发现了LITV效应。其中,在波长为248nm的紫外脉冲激光的辐照下0.50PMN-0.50PT薄膜中的LITV信号相对较好。二、首次研究了掺杂元素对PZT铁电薄膜中LITV信号的影响,结果发现某些掺杂元素(如Na)的引入可以明显增大薄膜中的LITV信号。通过研究组份和掺杂元素对信号大小的影响发现,在能量为0.16J/cm2的紫外脉冲激光辐照下,Pb(Zr0.03Ti0.97)O3铁电薄膜中的LITV信号最大,峰值电压为60mV,而在Pb(Zr0.53Ti0.47)O3铁电薄膜中,掺杂元素Na时LITV信号最大,峰值电压为61mV。这与不掺杂的Pb(Zr0.53Ti0.47)O3铁电薄膜中的LITV信号(峰值电压为41mV)相比,其峰值电压增大了近1/2倍。三、研究了衬底对NKBT铁电薄膜结晶质量的影响,并在20°倾斜的铝酸锶钽镧单晶衬底上生长的薄膜中首次发现了LITV效应。分别在LaA103 (LAO)、(La,Sr)(Al,Ta)O3 (LAST)及SrTiO3(STO)三种不同的单晶平衬底上制备了一系列无铅NKBT外延铁电薄膜。摇摆曲线的半高宽(FWHM)显示在LAST单晶衬底上生长的薄膜结晶质量最好。另外,在20°倾斜的(La,Sr)(Al,Ta)O3单晶衬底上生长的(Na1-xKx)0.5Bi0.5TiO3铁电薄膜中还首次观察到了LITV信号。发现在能量为0.48mJ/pulse的紫外脉冲激光辐照下,其最大激光感生电压为31mV。四、研究了氧压对Ba0.6Sr0.4TiO3铁电薄膜晶格常数的影响,制备出了表面最大均方根粗糙度仅为0.3048nm的BaTiO3/Ba0.6Sr0.4TiO3超晶格,并在倾斜单晶衬底上制备的不同周期BaTiO3Ba0.6Sr0.4TiO3超晶格中还首次发现了在单层膜及[(SrTiO3)15s/(Ba0.6Sr0.4TiO3)7.5s]20和[(BaTiO3)15s/(SrTiO3)7.5s]20超晶格中都没有发现的LITV效应。经一系列的优化实验,首先成功地制备了不同组分的BaxSr1-xTiO3外延膜。随着氧压在10-3-25 Pa范围内逐渐增大,Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的晶格常数与氧压之间近似满足Boltzmann函数关系。其次,在此优化条件下还制备出了高质量的BaTiO3/Ba0.6Sr0.4TiO3超晶格,AFM测试结果表明BaTiO3/Ba0.6Sro.4TiO3超晶格的最大均方根粗糙度仅为0.3048nm,薄膜表面达到了原子尺度的光滑。另外,在超晶格的X射线衍射(XRD)图谱中还清楚地观察到了卫星峰,根据(002)衍射峰周期调制的卫星峰计算了超周期,得到了BaTiO3和Ba0.6Sr0.4TiO3薄膜的沉积速率。最后,在倾斜单晶衬底上制备的BaTiO3/Ba0.6Sr04TiO3超晶格中还首次发现了在单层膜及[(SrTiO3)15s/(Ba0.6Sr0.4TiO3)7.5s]20和[(BaTiO3)15s/(SrTiO3)7.5s]20超晶格中都没有发现的LITV效应。
曹萌[5](2007)在《干法刻蚀和离子注入影响Ⅲ-Ⅴ族半导体量子阱发光特性研究》文中指出干法刻蚀和离子注入是半导体光电器件制作过程中广泛使用的基本工艺过程。虽然干法刻蚀和离子注入工艺都有各自的优点,但他们也都可能给半导体材料及器件带来电学和光学上的损伤。如何在完成器件工艺的同时避免或最大限度地减小材料及器件的损伤是值得研究的重要科学问题。本论文围绕干法刻蚀和离子注入可能给Ⅲ-Ⅴ族半导体量子阱材料发光特性产生的影响进行了系统研究,并取得如下结果:1.理论计算了较低能量(小于1 KeV)下干法刻蚀过程中缺陷产生速率、缺陷在材料刻蚀表面及侧面的分布、缺陷在刻蚀材料内部带来的损伤深度、外延层电导等物理量,并得出以下结论:(1)由干法刻蚀产生的缺陷密度随着刻蚀面以下深度的增加而呈指数衰减,缺陷密度随着刻蚀时间的延长而增大,最终趋于饱和;(2)在刻蚀初始阶段,刻蚀损伤深度随着刻蚀深度的增大而增大,当刻蚀缺陷去除速率等于缺陷产生速率时,缺陷损伤深度趋于一定值;在同一刻蚀深度,刻蚀离子在刻蚀面以下的隧穿深度越大,损伤深度也就越大。2.设计了用于研究干法刻蚀损伤机理和离子注入实验的特殊结构的Ⅲ-Ⅴ族半导体量子阱,并采用气态源分子束外延(GSMBE)技术生长了InAsP/InP、InAsP/InGaAsP等应变量子阱;采用金属氧化物气相淀积(MOCVD)技术生长了InGaN/AlGaN量子阱。3.研究了干法刻蚀和离子注入对量子阱发光特性的影响。通过ICP刻蚀技术对InAsP/InP应变多量子阱覆盖层进行刻蚀,并结合光致发光谱测量技术,发现随着ICP刻蚀InAsP/InP应变多量子阱覆盖层深度的增加,量子阱发光强度首先出现明显增强,然后逐渐减弱的现象。ICP刻蚀InAsP/InP应变多量子阱覆盖层45 nm后,量子阱发光强度增强5~7倍;同样用ICP刻蚀InGaN/AlGaN应变多量子阱结构也观察到了发光强度的增强效应,刻蚀量子阱覆盖层约95 nm后,发光强度增强约3倍。揭示了发光增强的内在机理:(1)刻蚀过程中Ar+隧穿作用使量子阱内部引入了新的发光复合中心;(2)刻蚀表面的粗糙化对发光增强也有贡献。确定了刻蚀深度与损伤深度的关系,当ICP刻蚀InAsP/InP量子阱覆盖层75 nm其损伤深度为~40 nm。随着刻蚀深度增大,过多的Ar+会形成高密度非辐射复合中心,从而降低了量子阱发光强度。采用H+注入的方法,同样发现了InAsP/InP应变双量子阱发光强度增强效应,这是因为H+隧穿作用消除了量子阱结构内部的一些本征缺陷。当采取注入能量为25KeV,H+注入剂量为1010/cm2时,InAsP/InP应变双量子阱发光强度提高约1.5倍。4.理论计算了温度与量子阱能带以及激子束缚能的关系;实验研究了ICP刻蚀前后InAsP/InP应变多量子阱和InAsP/InGaAsP应变单量子阱光学特性随温度的变化,发现以下实验现象:(1)干法刻蚀后量子阱发光强度的增强因子随着温度的提高而增大;(2)In或P位置的位移、缺陷、杂质以及应变导致的不均匀性导致量子阱结构内部势能的扰动,载流子与这些扰动的势能相互作用在激子态密度中产生能带尾态,激子在这些能带尾态处的复合导致低温下刻蚀样品量子阱发光峰位产生红移;(3)观察到了刻蚀样品由缺陷及量子阱结构内部原子位置变化导致的量子阱发光峰半高宽增大现象。5.利用ICP刻蚀结合高温快速退火的方法实现了对InAsP/InP应变多量子阱的混杂,分别采用H+和P+离子注入结合高温快速退火的方法实现对了InAsP/InGaAsP多量子阱的混杂。在低温下(10 K),ICP刻蚀lnAsP/InP多量子阱覆盖层180 nm时,量子阱发光峰位蓝移量为39 nm;当H+注入能量为25 keV,剂量为1014/cm2时,InAsP/InGaAsP多量子阱发光峰位蓝量为33 nm;当P+注入能量为25 keV,剂量为1×1O13/cm2时,InAsP/InGaAsP多量子阱发光峰位蓝移量为37 nm。上述结果对干法刻蚀和离子注入Ⅲ-Ⅴ族半导体材料和器件实验具有重要的指导意义。
刘树江[6](2006)在《掺Yb~(3+)激光玻璃的组成—结构—性能相关性研究》文中提出二极管泵浦固体激光器是近年来国际上发展最快的新型激光器,而作为工作物质的激光材料是研究重点之一。Yb3+离子因电子构型简单、理论上不存在交叉驰豫和激发态吸收、吸收峰位于970nm附近能与InGaAs二极管泵浦波长(900~1100nm)有效耦合,非常适合于用作大功率固体激光器的激活粒子。掺Yb3+激光玻璃因制备工艺简单、容易形成大尺寸以及可通过调整玻璃组成来优化材料的性能等特点,而成为激光工作介质材料领域的重要发展方向,在现代工业、医学、科学研究和国防军工等各个方面都有着重要应用。由于磷酸盐玻璃具有发射截面大和荧光寿命长等优点,一直以来,磷酸盐系统都是掺Yb3+激光玻璃的首选基质材料,但磷酸盐玻璃的结构单元[PO4]四面体中含有一个P=O双键,致使磷酸盐玻璃呈层状或链状结构,这种特殊的结构决定了其热-力学性能较差,限制了它在各方面的应用。本文以掺Yb3+磷酸盐、氟磷酸盐和硼磷酸盐三大体系激光玻璃材料为研究对象,采用传统熔融冷却方法制备了三大体系的激光玻璃材料,利用IR、Raman、X-ray衍射分析、吸收和发射光谱等手段系统研究了三大体系激光玻璃的组成-结构-性能三者之间的相关性,探索了Al2O3、B2O3、ZnO和氟化物等组分对激光玻璃结构和性能的影响,发现了碱金属和碱土金属离子与掺Yb3+激光玻璃热-力学性能和光谱性能之间的变化规律,提出了B2O3-P2O5-ZnO系统玻璃的定量结构模型,综合比较了三大类激光玻璃材料理化性能的差异,获得了综合理化性能与QX/Yb和FP可比的新型激光玻璃材料。主要研究结果如下:1)在P2O5-Al2O3-(Nb2O5+La2O3+B2O3)-K2O-BaO-Yb2O3系统磷酸盐玻璃中,引入Al2O3有助于改善玻璃热-力学性能,Al2O3的含量为7mol%时,玻璃有最好的热-力学性能。随Al2O3含量从7mol%到13mol%,非线性折射率n2逐渐降低,而增益系数σemi·τm逐渐增大。2)在P2O5-Al2O3-(Nb2O5+La2O3+B2O3)-R2O/MO-Yb2O3(R为Li、Na和K,而M为Mg、Ca、Sr、Ba和Zn)系统玻璃中,随阳离子的场强Z/r2增大,玻璃的热-力学性能按K+<Na+<Li+和Ba2+<Sr2<Ca2+<Zn2+<Mg2+的顺序变好,玻璃的光谱性能则随阳离子场强Z/r2的增大而变差,而场强Z/r2较小的K2O和BaO玻璃表现出最好的光谱和激光性能。3)在多系统氟磷酸盐玻璃中,随氟化物(LiF和CaF2)取代修饰体氧化物(Li2O和BaO),玻璃的热-力学性能逐渐改善,非线性折射率n2、积分吸收截面∑abs、发射截面σemi和增益系数σemi·τm逐渐增大;碱金属或碱土金属氟化物种类和含量对玻璃的性能也有影响,氟化物阳离子场强Z/r2较大的玻璃具有较好的热-力学性能,与低含量氟化物玻璃相比,氟化物含量较高时的积分吸收截面∑abs和发射截面σemi都明显增大,但氟化物种类对光谱性质的影响不大。4)在P2O5-B2O3-(Nb2O5+Al2O3)-(K2O+BaO)-Yb2O3系统玻璃中,当B/(B+P)值超过0.33时将会失透。而在B2O3-P2O5-ZnO系统玻璃中,由于Zn2+在硼磷酸盐玻璃中特殊的配位结构,玻璃的形成范围大大增加,B/(B+P)值超过0.4时仍未失透。另外,由xB2O3-(60-x)P2O5-40ZnO(x=5,10,15,20和25mol%)系统玻璃的定量结构模型可知,当x≤20mol%时,由于B2O3中的B3+优先形成[BO4],使玻璃的三维网络结构得到加强,ZnO充当网络修饰体进入网络空隙,对玻璃网络结构有断网作用:当x>20mol%时,由于带负电荷的[BO4]之间不能直接相连,过量的B3+以[BO3]三角体形式存在,而Zn2+以[ZnO6]八面体形式填充在网络间隙。5)在硼磷酸盐玻璃中,由于P-O-B(4)键的形成,大大提高了玻璃的热-力学性能,甚至与硅酸盐玻璃的相当。由于硼磷酸盐玻璃中存在多种结构单元(如[BO3]、[BO4]和[PO4]等),Yb3+离子周围配位场变得复杂,在xB2O3-(60-x)P2O5-40ZNO玻璃中,随X值增大,积分吸收截面∑abs逐渐增大,但发射截面σemi在x=15mol%时有极大值0.816pm2,因此这时玻璃具有最大的增益系数σemi·τm。6)通过对三个系统激光玻璃性能的比较,按磷酸盐<氟磷酸盐<硼磷酸盐顺序,玻璃的热-力学性能逐渐改善,非线性折射率n2按磷酸盐>氟磷酸盐>硼磷酸盐的顺序降低,三种玻璃中氟磷酸盐玻璃具有最大的积分吸收截面∑abs、发射截面σemi和增益系数σemi·τm。与国外的QX/Yb和FP激光玻璃相比,氟磷酸盐玻璃Ⅲ-2样品和硼磷盐玻璃BPZ3样品的综合性能优于FP玻璃的,与QX/Yb玻璃相近,有望用于二极管抽运固体激光器的工作介质。
尤逢永[7](2006)在《稀释磁性半导体Zn1-xCoxO及Zn1-xCoxS的合成与磁性研究》文中提出近年来,因在稀释磁性半导体中表现出独特的磁有序现象而备受人们关注。主要是一方面因为它对所表现出的独特磁性的理解涉及到很多的基础性物理问题,另一方面这些独特的磁性蕴涵巨大的潜在应用前景。本文采用化学共沉淀法制备过渡金属Co2+离子掺杂的ZnO和ZnS基稀磁半导体(DMS)粉末。在合成的基础上,结合样品的结构分析和磁性行为,对样品磁性的起因进行了初步的探讨。具体内容如下: 概述了稀磁半导体的研究进展,重点介绍了ZnO基和ZnS基稀磁半导体的晶体结构、磁有关的效应以及稀磁半导体中磁性起因。迄今,文献上很多的研究集中在过渡磁性金属掺杂的稀磁半导体薄膜材料方面,对其粉末研究涉及很少。本文以探索一种重复性好的合成高居里温度的稀磁半导体粉体方法作为主要研究内容。 首先对获得具有室温铁磁性的Co掺杂ZnO的粉末样品的合成进行了探索。研究结果表明,溶液的陈化时间和共沉淀时的pH值是关键的控制因素,并以此提出了反应的机理。本文发现Zn1-xCoxO系列样品,在掺杂浓度较低时,室温下具有铁磁性,而掺杂浓度较高时,样品却表现出顺磁性。 本文在Co掺杂ZnO研究的基础上,进而对Co掺杂ZnS的粉末样品的合成进行了探讨,并对制备的样品进行了结构分析和磁性测试的实验研究。结果表明,Zn1-xCoxS样品也只有在低掺杂浓度情况下才能实现室温铁磁性。相对于Zn1-xCoxO粉末样品,在相同掺杂浓度和相同温度的情况下,Zn1-xCoxS的饱和磁化强度要大。 借助XRD分析研究了所制备的Co掺杂ZnO和Co掺杂ZnS两类样品的晶体结构。结果表明,合成出的Co掺杂ZnO具有纤锌矿型的晶体结构;Co掺杂ZnS样品具有闪锌矿和纤锌矿按1:1比例复合的混晶结构;在低掺杂浓度范围内,Co离子掺杂并没有引起ZnO和ZnS基体晶体结构的改变,且在仪器灵敏度范围内没有检测到第二相的存在。因此,我们认为观察到的铁磁性是稀磁半导体材料本征性质的体现,而不是源于第二相的出现或引入而引起的。 对稀磁半导体中的磁性起因有各种各样的解释,目前尚未达成共识。本文采用DMS中磁性离子间的近程超交换作用来解释所合成样品的磁行为,认为如果从稀磁半导体Zn1-xCoxO和Zn1-xCoxS的磁性起因来分析,增加巡游d电子的数量有利于铁磁耦合,因此需要很高的电子掺杂浓度,但是这种铁磁耦合是一种近程相互作用,必须在相邻Co2+离子的间距很短时才能起作用,因此需要增加Co2+离子的掺杂量使Co2+-Co2+之间的距离减小,但在一个合成过程中同时满足上述两个要求是很困难的,因此,铁磁样品的重复率普遍较低可能是由于以上两个条件相互竞争的结果。 迄今为止,文献上报道的研究内容相对集中在过渡磁性金属掺杂的稀磁半导体薄膜材料方面,得到的薄膜样品不仅居里温度低,而且呈现铁磁性的重复率不高。与之相比,我们摸索出加入络合剂的化学共沉淀法制备稀磁半导体粉末材料,并用此方法成功地获得具有室温铁磁性的Zn1-xCoxO和Zn1-xCoxS稀磁半导体粉末,采用该方法合成的样品不仅呈现铁磁样品的重复率比其它文献报道的要高得多,而且Zn1-xCoxS的居里温度远远高于文献报道的1.5~4.2K。
冯秋菊[8](2006)在《Fe基宽带隙Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体及FeSe异质结构的生长及特性研究》文中提出自旋电子学是凝聚态领域的一门新型交叉学科,具有丰富的物理现象和巨大应用价值。目前,有两类这种新型材料得到了广泛重视:一类是稀磁半导体(DMS)材料;另一类是铁磁/半导体异质结材料,由于这两种新型材料能够将传统的半导体和磁性材料融合以期开发出新一代的自旋电子器件,所以正日益受到科技界和工业界的瞩目。本论文针对上述两种新型材料研究领域的热点和难点,具体对ZnFeS、ZnFeO和FeSe等材料的制备和表征进行了研究,取得的主要结果如下:(1)利用低压金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备制备出不同Fe组分的ZnFeS合金薄膜。通过X射线衍射测量表明当Fe源的流量小于6ml/min时,样品为六角的单晶结构;当Fe源的含量大于6ml/min时,样品为多晶的立方结构。此外,随着样品中Fe含量的增加,样品的光学带隙明显变窄,并且由于Fe-S键的结合能大于Zn-S,导致光电子能谱中S 2p向高的束缚能侧移动。(2)在不同的温度下对一系列ZnFeS样品进行热氧化,发现在800℃下退火得到的ZnFeO样品,其结晶质量好于其它温度的样品,并在室温下在ZnFeO样品中观测到其铁磁性。此外,当Fe的含量为0.25时,达到了Fe在ZnO中溶解度的临界值。(3)采用低压MOCVD方法在半绝缘的GaAs衬底上制备出高质量的FeSe薄膜。X射线衍射表明获得的样品为单一取向的四角结构。磁性测量表明样品的居里温度高于室温,并且在垂直样品表面和平行样品表面方向上观测到了强的各向异性,易磁化轴为平行于样品表面方向。此外,光学吸收谱和磁圆二色谱及电阻率随温度的变化关系等测量手段,证实了FeSe具有铁磁半导体特性。(4)利用等离子体对ZnS成膜时的增原子迁移能力作用,制备出高度一致的垂直生长的ZnS纳米棒,长度约为350-400nm,直径约为55-60nm。室温光致发光谱观测到强的紫外发光,表明获得的ZnS纳米棒具有好的结晶性和光学质量。
周海,杭寅,姚绍峰[9](2005)在《蓝宝石晶片表面净化技术研究》文中认为本文阐述了在氮化镓生长中使用的蓝宝石晶片净化的重要性。论述了蓝宝石晶片的净化原理。通过净化试验研究,提出了适合于工业化生产的蓝宝石晶片清洗剂和净化工艺,满足了光电子领域所需的开盒即用的蓝宝石晶片表面质量要求。
张开骁,沈波,陈敦军,张荣,施毅,郑有炓,李志锋,陆卫[10](2004)在《用MOCVD方法制备的GaN1-xPx三元合金的喇曼与红外光谱》文中提出采用光辐射加热低压金属有机化学气相淀积 (L P- MOCVD)方法在蓝宝石衬底上生长了高 P组分的 Ga N1 - x-Px 三元合金薄膜 ,通过喇曼光谱和红外反射谱技术研究了 Ga N1 - x Px 合金中 P掺杂所引入的振动模 .与非掺 P的Ga N相比 ,在 Ga N1 - x Px 合金的喇曼谱和红外反射谱中分别观测到了多个由 P所引入的振动模 ,文中将它们分别归因于 Ga- P键振动引起的准局域模、间隙模以及 P掺入造成的局部晶格无序激活的振动模
二、用MOCVD方法制备的GaN_(1-x)P_x三元合金的喇曼与红外光谱(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用MOCVD方法制备的GaN_(1-x)P_x三元合金的喇曼与红外光谱(论文提纲范文)
(1)双沟道掺杂及多沟道AlGaN/GaN异质结材料特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 GaN基材料特性及其发展 |
1.1.1 GaN基材料的特性及优势 |
1.1.2 GaN基材料的研究历程 |
1.2 GaN基异质结材料、多沟道材料及器件的发展 |
1.2.1 AlGaN/GaN异质结材料与器件的发展历程及研究现状 |
1.2.2 多沟道AlGaN/GaN材料与器件的研究进展与现状 |
1.3 本论文的研究内容和安排 |
第二章 GaN基异质结基础理论 |
2.1 GaN基异质结的理论基础 |
2.1.1 GaN基异质结的物理基础 |
2.1.2 GaN基异质结的极化效应 |
2.1.3 GaN基异质结的 2DEG理论 |
2.2 GaN材料的掺杂 |
2.3 氮化物材料性质测试分析 |
2.3.1 XRD |
2.3.2 AFM |
2.3.3 TEM |
2.3.4 拉曼散射 |
2.3.5 电学特性表征—霍尔(Hall)测试 |
2.3.6 电容-电压测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 掺杂双沟道AlGaN/GaN异质结材料特性研究 |
3.1 GaN体材料掺杂的材料特性研究 |
3.1.1 掺杂体GaN材料的生长 |
3.1.2 掺杂体GaN材料的测试结果分析 |
3.2 双沟道AlGaN/GaN势垒层掺杂的特性研究 |
3.2.1 双沟道AlGaN/GaN材料的生长 |
3.2.2 双沟道AlGaN/GaN结构的特性研究 |
3.3 本章总结 |
第四章 多沟道AlGaN/GaN异质结材料研究 |
4.1 十沟道AlGaN/GaN异质结材料的探索研究 |
4.1.1 十沟道AlGaN/GaN异质结材料的生长实现 |
4.1.2 十沟道AlGaN/GaN异质结材料的探索和分析 |
4.2 多沟道对位错影响 |
4.3 本章总结 |
第五章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)GaN基多量子阱纳米结构的制备及其发光性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 Ⅲ族氮化物的概述及材料特性 |
1.2.1 Ⅲ族氮化物概述 |
1.2.2 Ⅲ族氮化物材料的基本结构 |
1.2.3 Ⅲ族氮化物的基本性质 |
1.2.4 Ⅲ族氮化物的能带结构 |
1.2.5 Ⅲ族氮化物的三元、四元合金 |
1.3 Ⅲ族氮化物研究概况 |
1.4 InGaN/GaN量子阱基本性质 |
1.5 微米/纳米结构InGaN/GaN量子阱的研究进展 |
1.6 论文结构和研究内容 |
参考文献 |
第二章 InGaN/GaN多量子阱纳米柱结构的光学性质研究 |
2.1 引言 |
2.2 半导体纳米材料的特性 |
2.3 纳米柱的制作 |
2.4 感应耦合等离子刻蚀 |
2.4.1 等离子体的形成及刻蚀优点 |
2.4.2 实验仪器设备与刻蚀参数 |
2.5 多量子阱纳米柱结构的制备 |
2.6 纳米柱的形貌表征和发光特性研究 |
2.6.1 纳米柱的形貌表征和分析 |
2.6.2 纳米柱发光特性研究 |
2.7 本章小结 |
参考文献 |
第三章 InGaN/GaN多量子阱纳米多孔结构的光学性质研究 |
3.1 引言 |
3.2 多量子阱纳米多孔结构的制备 |
3.3 多量子阱纳米多孔结构的测试与分析 |
3.3.1 纳米多孔结构的形貌分析 |
3.3.2 纳米多孔结构的发光特性研究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 InGaN/GaN多量子阱纳米坑及纳米花状结构的光学性质研究 |
4.1 引言 |
4.2 多量子阱纳米坑及纳米花状结构的制备 |
4.3 纳米坑和纳米花状结构的形貌表征和分析 |
4.4 纳米坑和纳米花状结构的发光特性研究 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 多量子阱纳米柱结构增透膜的研究 |
5.1 引言 |
5.2 外量子效率提高途径 |
5.3 多量子阱纳米柱结构的制备 |
5.4 纳米柱的形貌表征和分析 |
5.5 纳米柱结构的发光特性 |
5.5.1 无增透层的纳米柱结构的发光特性 |
5.5.2 含有增透层的纳米柱的发光特性 |
5.6 刻蚀深度对光抽取效率的影响 |
5.7 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文及参加学术会议 |
(3)In0.82Ga0.18As红外探测材料的MOCVD生长与器件研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 InGaAs 红外探测器的研究进展 |
1.1 引言 |
1.2 红外探测器的分类及应用 |
1.2.1 红外探测器的分类 |
1.2.2 红外探测器的应用 |
1.3 In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料的性质和基本参数 |
1.4 InGaAs 探测器的国内外研究进展 |
1.5 InGaAs 材料和器件研究中存在的问题 |
1.6 本论文的主要研究内容 |
第2章 MOCVD 生长技术及常用的样品表征手段 |
2.1 MOCVD 技术 |
2.1.1 MOCVD 技术的发展 |
2.1.2 MOCVD 技术的应用 |
2.1.3 MOCVD 的原理及特点 |
2.1.4 MOCVD 的生长系统 |
2.2 常用的样品表征手段 |
2.2.1 X 射线衍射(XRD) |
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.3 原子力显微镜(AFM) |
2.2.4 光致发光(PL) |
2.2.5 喇曼散射(Raman Scatter) |
2.2.6 霍尔效应(Hall Effect) |
2.3 小结 |
第3章 高质量In_(0.82)Ga_(0.18)As 外延材料的生长和表征研究 |
3.1 引言 |
3.2 In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料的两步生长及相关性质研究 |
3.3 低温缓冲层热退火处理制备高质量的In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料 |
3.3.1 优化缓冲层退火温度制备高质量的In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料 |
3.3.2 优化缓冲层退火时间制备高质量的In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料 |
3.4 In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料的低温电学性质研究 |
3.4.1 引言 |
3.4.2 载流子的散射机制 |
3.4.3 In_(0.82)Ga_(0.18)As 材料的Hall 测试 |
3.4.4 Hall 测试结果拟合及分析 |
3.5 小结 |
第4章 探测器窗口用InAs0.6P0.4 材料的生长及初步表征研究 |
4.1 引言 |
4.2 InAs0.6P0.4 缓冲层对外延层结晶质量的影响 |
4.3 In_(0.82)Ga_(0.18)As 缓冲层对外延层结晶质量的影响 |
4.3.1 In_(0.82)Ga_(0.18)As 缓冲层的厚度对外延层质量的影响 |
4.3.2 InAs0.6P0.4 外延层的生长温度对外延层质量的影响 |
4.4 小结 |
第5章 In_(0.82)Ga_(0.18)As 红外探测器件制备与表征研究 |
5.1 引言 |
5.2 红外探测器的基本特性参数 |
5.3 In_(0.82)Ga_(0.18)As 探测器件的结构设计 |
5.4 In_(0.82)Ga_(0.18)As 器件结构材料的制备和表征 |
5.5 In_(0.82)Ga_(0.18)As 单元探测器件的研究 |
5.6 In_(0.82)Ga_(0.18)As 线列探测器件的研究 |
5.7 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间学术成果情况 |
指导教师及作者简介 |
致谢 |
(4)铁电氧化物薄膜的制备及其激光感生电压效应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 铁电薄膜材料 |
1.1.1 铁电薄膜材料的晶体结构 |
1.1.2 铁电薄膜材料的制备方法 |
1.1.3 铁电薄膜材料的应用 |
1.1.4 铁电薄膜材料发展展望 |
1.2 脉冲激光沉积技术 |
1.2.1 脉冲激光沉积技术的发展 |
1.2.2 脉冲激光沉积的基本原理及物理过程 |
1.2.3 脉冲激光沉积的特点及优势 |
1.2.4 脉冲激光沉积铁电薄膜工艺参数的研究 |
1.2.5 脉冲激光沉积技术在功能薄膜材料研究中的应用 |
1.2.6 脉冲激光沉积技术的发展趋势及应用前景 |
1.2.7 本论文所使用的脉冲激光沉积系统 |
1.3 激光感生电压效应 |
1.3.1 激光感生电压效应的发现及发展历程 |
1.3.2 热电势概述及倾斜薄膜中横向热电电压公式的推导 |
1.3.3 激光感生电压信号的测量 |
1.3.4 激光感生电压效应的应用——激光功率能量仪 |
1.4 本论文工作及选题意义 |
1.4.1 研究的目的和意义 |
1.4.2 研究的主要内容 |
第二章 PMNT铁电薄膜的制备以及薄膜中的LIV效应研究 |
2.1 引言 |
2.2 多晶靶材的制备 |
2.2.1 概述 |
2.2.2 制备过程 |
2.2.3 结果与讨论 |
2.3 薄膜的制备 |
2.3.1 概述 |
2.3.2 实验 |
2.3.3 结果与讨论 |
2.4 LIV效应的研究 |
2.4.1 概述 |
2.4.2 实验 |
2.4.3 结果与讨论 |
2.5 小结 |
第三章 PZT铁电薄膜的制备以及薄膜中的LIV效应研究 |
3.1 引言 |
3.2 多晶靶材的制备 |
3.2.1 概述 |
3.2.2 制备过程 |
3.2.3 结果与讨论 |
3.3 薄膜的制备 |
3.3.1 概述 |
3.3.2 实验 |
3.3.3 结果与讨论 |
3.4 LIV效应的研究 |
3.4.1 概述 |
3.4.2 实验 |
3.4.3 结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 NKBT铁电薄膜的制备以及薄膜中的LIV效应研究 |
4.1 引言 |
4.2 多晶靶材的制备 |
4.2.1 概述 |
4.2.2 制备过程 |
4.2.3 结果与讨论 |
4.3 薄膜的制备 |
4.3.1 概述 |
4.3.2 实验 |
4.3.3 结果与讨论 |
4.4 LIV效应的研究 |
4.4.1 概述 |
4.4.2 实验 |
4.4.3 结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 BST铁电薄膜的制备以及薄膜中的LIV效应研究 |
5.1 引言 |
5.2 多晶靶材的制备 |
5.2.1 概述 |
5.2.2 制备过程 |
5.2.3 结果与讨论 |
5.3 薄膜的制备 |
5.3.1 概述 |
5.3.2 实验 |
5.3.3 结果与讨论 |
5.4 LIV效应的研究 |
5.4.1 概述 |
5.4.2 实验 |
5.4.3 结果与讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文的主要研究工作与重要结论 |
6.2 论文工作的主要创新点 |
6.3 未来展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A:超晶格X射线衍射的理论推导 |
附录B:攻读博士学位期间发表论文目录 |
(5)干法刻蚀和离子注入影响Ⅲ-Ⅴ族半导体量子阱发光特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 刻蚀技术的分类及特点 |
1.2 干法刻蚀技术的发展历程 |
1.3 四种典型的干法刻蚀技术 |
1.3.1 等离子体刻蚀 |
1.3.2 反应离子刻蚀 |
1.3.3 离子铣 |
1.3.4 聚焦离子束刻蚀 |
1.4 干法刻蚀工艺在光电器件制作中的应用 |
1.5 干法刻蚀引起材料及器件损伤 |
1.5.1 材料及器件损伤起因 |
1.5.2 材料及器件损伤检验方法 |
1.5.3 减小材料及器件损伤的方法 |
1.6 本论文的主要研究内容 |
1.7 本章小结 |
第二章 干法刻蚀损伤机理及理论计算 |
2.1 干法刻蚀损伤产生机理 |
2.2 干法刻蚀损伤理论计算 |
2.2.1 干法刻蚀导致缺陷的产生 |
2.2.2 干法刻蚀缺陷分布 |
2.2.3 干法刻蚀损伤深度 |
2.2.4 干法刻蚀改变外延层电导 |
2.3 本章小结 |
第三章 III-V族量子阱材料制备、刻蚀、注入和光谱测量系统 |
3.1 分子束外延技术制备III-V族量子阱材料 |
3.1.1 MBE的原理及其特点 |
3.1.2 MBE生长过程 |
3.1.3 V90 GSMBE系统介绍 |
3.2 金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术制备III-V族氮化物材料 |
3.2.1 MOCVD技术特点 |
3.2.2 金属有机化合物(MO)源材料 |
3.2.3 MOCVD生长系统介绍 |
3.3 感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术 |
3.3.1 ICP反应器原理 |
3.3.2 ICP-98C刻蚀设备介绍 |
3.4 离子注入技术 |
3.5 光致发光谱测量技术 |
3.6 本章小结 |
第四章 干法刻蚀及离子注入对量子阱材料发光特性的影响 |
4.1 干法刻蚀对InAsP/InP应变多量子阱的损伤 |
4.1.1 实验方法 |
4.1.2 实验结果和讨论 |
4.2 干法刻蚀对InAsP/InP多量子阱和InAsP/InGaAsP单量子阱发光的影响 |
4.2.1 实验方法 |
4.2.2 实验结果和讨论 |
4.3 干法刻蚀对InGaN/AlGaN量子阱材料发光特性的影响 |
4.3.1 实验方法 |
4.3.2 实验结果和讨论 |
4.4 离子注入对量子阱发光特性的影响 |
4.4.1 离子注入参数计算 |
4.4.2 离子注入在量子阱材料内部产生损伤 |
4.4.3 离子注入对InAsP/InP双量子阱发光特性的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 干法刻蚀量子阱发光的温度特性 |
5.1 量子阱发光特性与温度关系的理论计算 |
5.1.1 温度和量子阱能带的关系 |
5.1.2 温度与激子束缚能的关系 |
5.2 InAsP/InGaAsP应变单量子阱发光的温度特性 |
5.2.1 实验方法 |
5.2.2 实验结果和讨论 |
5.3 InASP/InP应变多量子阱发光的温度特性 |
5.3.1 实验方法 |
5.3.2 实验结果和讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 干法刻蚀及离子注入诱导量子阱混杂 |
6.1 四种不同的量子阱混杂技术 |
6.1.1 离子注入诱导组分无序(IID) |
6.1.2 无杂质空位诱导量子阱无序(IFVD) |
6.1.3 脉冲光吸收诱导量子阱无序(PPAID) |
6.1.4 ICP刻蚀诱导量子阱混杂 |
6.2 ICP刻蚀诱导量子阱混杂实验 |
6.2.1 ICP诱导InGaAs/InGaAsP多量子阱混杂介绍 |
6.2.2 ICP诱导InAsP/InP多量子阱混杂实验 |
6.3 离子注入诱导量子阱混杂实验 |
6.3.1 H~+注入诱导InAsP/InP双量子阱混杂 |
6.3.2 P~+注入诱导InAsP/InGaAsP单量子阱混杂 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
发表文章及申请专利目录 |
致谢 |
作者简历 |
(6)掺Yb~(3+)激光玻璃的组成—结构—性能相关性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 激光原理 |
1.1.1 激光的产生 |
1.1.2 激光的放大 |
1.2 激光器与工作物质 |
1.2.1 激光器 |
1.2.2 工作物质 |
1.3 掺Yb~(3+)激光玻璃的研究现状与应用 |
1.3.1 掺Yb~(3+)激光玻璃的光谱性质 |
1.3.2 掺Yb~(3+)激光玻璃的研究现状 |
1.3.3 激光玻璃的应用 |
1.4 本文研究思路 |
第二章 实验过程 |
2.1 掺Yb~(3+)激光玻璃系统选择与组成 |
2.1.1 磷酸盐系统激光玻璃组成 |
2.1.2 氟磷酸盐系统激光玻璃组成 |
2.1.3 硼磷酸盐系统激光玻璃组成 |
2.2 样品制备 |
2.3 性能测试 |
2.3.1 密度测量 |
2.3.2 折射率测量 |
2.3.3 力学性能测量 |
2.3.4 热膨胀系数测量 |
2.3.5 玻璃结构测试 |
2.3.6 光谱性质测试 |
第三章 掺Yb~(3+)磷酸盐激光玻璃结构和性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 组成对玻璃结构的影响 |
3.2.1 Al_2O_3含量对玻璃结构的影响 |
3.2.2 修饰体氧化物对玻璃结构的影响 |
3.2.3 ZrO_2的引入对玻璃结构的影响 |
3.3 组成对玻璃物理性能的影响 |
3.3.1 密度 |
3.3.2 折射率 |
3.3.3 非线性折射率 |
3.4 组成对玻璃热-力学性能的影响 |
3.4.1 Al_2O_3含量对玻璃热-力学性能的影响 |
3.4.2 碱金属氧化物对玻璃热-力学性能的影响 |
3.4.3 二价金属氧化物对玻璃热-力学性能的影响 |
3.5 组成对玻璃光谱和激光性能的影响 |
3.5.1 Al_2O_3含量对光谱和激光性能的影响 |
3.5.2 碱金属氧化物对光谱和激光性能的影响 |
3.5.3 二价金属氧化物对光谱和激光性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 掺Yb~(3+)氟磷酸盐激光玻璃结构和性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 组成对氟磷酸盐玻璃挥发的影响 |
4.3 组成对氟磷酸盐玻璃结构的影响 |
4.3.1 X-ray衍射分析 |
4.3.2 IR和Raman光谱分析 |
4.4 组成对玻璃物理性能的影响 |
4.4.1 密度 |
4.4.2 折射率 |
4.4.3 非线性折射率 |
4.5 组成对玻璃热-力学性能的影响 |
4.5.1 低含量氟化物对玻璃热-力学性能的影响 |
4.5.2 高含量氟化物对玻璃热-力学性能的影响 |
4.6 组成对玻璃光谱和激光性能的影响 |
4.6.1 低含量氟化物对光谱和激光性能的影响 |
4.6.2 高含量氟化物对光谱和激光性能的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 掺Yb~(3+)硼磷酸盐激光玻璃结构和性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 组成对氟磷酸盐玻璃结构的影响 |
5.2.1 B_2O_3和P_2O_5在硼磷酸盐玻璃的作用 |
5.2.2 多组分硼磷酸盐玻璃结构分析 |
5.2.3 P_2O_5-B_2O_3-ZnO系统硼磷酸盐玻璃结构分析 |
5.3 组成对玻璃物理性能的影响 |
5.3.1 密度 |
5.3.2 折射率 |
5.3.3 非线性折射率 |
5.4 组成对玻璃热-力学性能的影响 |
5.4.1 B/(B+P)值对多组分硼磷酸盐玻璃热-力学性能的影响 |
5.4.2 B/(B+P)值对P_2O_5-B_2O_3-ZnO系统玻璃热-力学性能的影响 |
5.5 组成对玻璃光谱和激光性能的影响 |
5.5.1 吸收和发射截面 |
5.5.2 荧光寿命 |
5.5.3 激光性能参数 |
5.6 本章小结 |
第六章 各系统掺Yb~(3+)激光玻璃综合性能评价 |
6.1 引言 |
6.2 各系统掺Yb~(3+)激光玻璃性能比较 |
6.2.1 非线性折射率 |
6.2.2 热-力学性能 |
6.2.3 光谱性能 |
6.2.4 激光性能参数 |
6.2.5 各商业化激光玻璃综合性能评价 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
(7)稀释磁性半导体Zn1-xCoxO及Zn1-xCoxS的合成与磁性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 稀释磁性半导体概述 |
1.2 稀磁半导体的晶体结构 |
1.3 稀磁半导体的物理性质 |
1.4 稀磁半导体的交换相互作用 |
1.5 稀磁半导体的应用前景 |
1.6 ZnO基稀磁半导体的研究进展 |
1.7 ZnS基稀磁半导体的研究进展 |
1.8 本论文研究意义 |
1.9 本论文研究内容 |
参考文献 |
第二章 ZnO基稀磁半导体的合成、结构和磁性研究 |
2.1 粉体 ZnO基稀磁半导体合成的方法 |
2.1.1 化学方法 |
2.1.1.1 化学共沉淀法 |
2.1.1.2 水热合成法 |
2.1.1.3 溶胶-凝胶(Sol-gel)法 |
2.1.1.4 化学气相沉淀法(CVD) |
2.1.1.5 喷射热分解法 |
2.1.2 物理方法 |
2.1.2.1 分子束外延法低温生长技术 |
2.1.2.2 脉冲激光沉积法 |
2.2 Zn_(1-x)Co_xO稀磁半导体的合成、表征和磁性研究 |
2.2.1 引言 |
2.2.2 原料 |
2.2.3 结构表征及所用仪器 |
2.2.4 实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 反应的机理 |
2.3.1.1 溶液中Zn~(2+)、Co~(2+)离子的存在形式 |
2.3.1.2 反应机理 |
2.3.2 影响反应的因素 |
2.3.2.1 pH值的影响 |
2.3.2.2 陈化时间的影响 |
2.3.3 Zn_(1-x)Co_xO样品的 XRD测试 |
2.3.4 Zn_(1-x)Co_xO样品的 TEM表征 |
2.3.5 Zn_(1-x)Co_xO样品的 IR测试 |
2.3.6 Zn_(1-x)Co_xO样品的 VSM测量 |
2.3.6.1 掺杂浓度对 Zn_(1-x)Co_xO样品磁化行为的影响 |
2.3.6.2 Zn_(1-x)Co_xO体系磁性的起因探讨 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 ZnS基稀磁半导体的合成、结构和磁性研究 |
3.1 前言 |
3.2 ZnS基掺杂半导体合成的方法 |
1、化学气相沉积法 |
2、溶胶—凝胶法 |
3、共沉淀法 |
4、胶体化学的方法 |
3.3 Zn_(1-x)Co_xS稀磁半导体的合成、表征和磁性的研究 |
3.3.1 原料 |
3.3.2 结构表征及所用仪器 |
3.3.3 实验过程 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 反应机理 |
3.4.2 影响反应的因素 |
3.4.2.1 溶液的温度及投料顺序 |
3.4.2.2 反应溶液的pH值 |
3.4.2.3 反应物的投料比 |
3.4.2.4 溶液陈化的时间 |
3.4.3 Zn_(1-x)Co_xS样品的 XRD分析 |
3.4.4 Zn_(1-x)Co_xS样品的 TEM表征 |
3.4.5 Zn_(1-x)Co_xS样品的 IR分析 |
3.4.6 颜色的变化 |
3.4.7 Zn_(1-x)Co_xS样品的 VSM分析 |
3.4.7.1 掺杂浓度对 Zn_(1-x)Co_xS样品磁化行为的影响 |
3.4.7.2 Zn_(1-x)Co_xS体系磁性的起因探讨 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 结论 |
4.1 本论文的主要结果 |
4.2 有待研究的问题 |
致谢 |
附录I 硕士期间发表文章目录 |
(8)Fe基宽带隙Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体及FeSe异质结构的生长及特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 自旋电子学的兴起及研究意义 |
1.2 自旋电子学的研究领域及其产生机理 |
1.3 稀磁半导体的研究进展 |
1.3.1 稀磁半导体材料目前存在的主要问题 |
1.3.2 ZnO 基稀磁半导体的主要研究结果 |
1.4 铁磁/半导体异质结构的研究进展 |
1.4.1 FeSe/GaAs 异质结构的研究进展 |
1.5 本文的立论依据及其研究内容 |
参考文献 |
第二章 磁性材料的主要制备方法及表征手段 |
2.1 主要的制备方法 |
2.1.1 分子束外延技术(MBE) |
2.1.2 金属有机化学气相淀积(MOCVD) |
2.1.3 高温退火设备 |
2.2 相关表征手段 |
2.2.1 X 射线衍射(XRD) |
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.3 原子力显微镜(AFM) |
2.2.4 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.5 X 射线光电子能谱(XPS) |
2.2.6 透射和吸收光谱 |
2.2.7 微区光致发光谱(PL) |
2.2.8 振动样品磁强计 |
2.2.9 霍尔效应 |
参考文献 |
第三章 ZnFeS 合金薄膜的结构和光学特性 |
3.1 ZnFeS 合金薄膜的制备 |
3.2 ZnFeS 合金薄膜的结构特性 |
3.2.1 X-射线衍射(XRD)结果分析 |
3.2.2 X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
3.3 ZnFeS 合金薄膜的光学特性 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 ZnFeO 薄膜的制备及磁学性质 |
4.1 ZnFeO 薄膜的制备 |
4.2 ZnFeO 薄膜的表征 |
4.3 本章小结 |
参考文献 |
第五章 FeSe/GaAs 铁磁/半导体异质结构的生长及特性研究 |
5.1 探索新型铁磁(半导体)材料 FeSe |
5.2 样品的制备 |
5.3 样品的结构特性 |
5.3.1 320℃下制备样品的结构及表面形貌 |
5.4 样品的磁学特性 |
5.5 样品的电学特性 |
5.6 样品的光学特性 |
5.7 本章小结 |
参考文献 |
第六章 ZnS 纳米棒的制备及光学特性 |
6.1 ZnS 低维结构的研究进展 |
6.1.1 ZnS 基稀磁半导体低维结构的研究进展 |
6.2 ZnS 纳米棒的生长 |
6.3 ZnS 纳米棒的结构及表面形貌 |
6.4 ZnS 纳米棒的生长机理 |
6.5 ZnS 纳米棒的光学特性 |
6.6 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
作者简介 |
攻读博士学位期间承担的主要工作及取得的成果 |
致谢 |
(10)用MOCVD方法制备的GaN1-xPx三元合金的喇曼与红外光谱(论文提纲范文)
1 引言 |
2 实验 |
3 结果与讨论 |
4 结论 |
四、用MOCVD方法制备的GaN_(1-x)P_x三元合金的喇曼与红外光谱(论文参考文献)
- [1]双沟道掺杂及多沟道AlGaN/GaN异质结材料特性研究[D]. 马健军. 西安电子科技大学, 2014(04)
- [2]GaN基多量子阱纳米结构的制备及其发光性质研究[D]. 王文杰. 南京大学, 2014(03)
- [3]In0.82Ga0.18As红外探测材料的MOCVD生长与器件研究[D]. 刘霞. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2011(06)
- [4]铁电氧化物薄膜的制备及其激光感生电压效应[D]. 尚杰. 昆明理工大学, 2010(07)
- [5]干法刻蚀和离子注入影响Ⅲ-Ⅴ族半导体量子阱发光特性研究[D]. 曹萌. 中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所), 2007(04)
- [6]掺Yb~(3+)激光玻璃的组成—结构—性能相关性研究[D]. 刘树江. 中南大学, 2006(06)
- [7]稀释磁性半导体Zn1-xCoxO及Zn1-xCoxS的合成与磁性研究[D]. 尤逢永. 安徽大学, 2006(02)
- [8]Fe基宽带隙Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体及FeSe异质结构的生长及特性研究[D]. 冯秋菊. 中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所), 2006(05)
- [9]蓝宝石晶片表面净化技术研究[A]. 周海,杭寅,姚绍峰. 2005年机械电子学学术会议论文集, 2005
- [10]用MOCVD方法制备的GaN1-xPx三元合金的喇曼与红外光谱[J]. 张开骁,沈波,陈敦军,张荣,施毅,郑有炓,李志锋,陆卫. 半导体学报, 2004(01)