一、化学束外延(CBE)技术（论文文献综述）
张书魁[1]（2021）在《二维半导体光电探测性能增强机理与器件研究》文中研究表明二维半导体以其独特的结构和优异的物理性能,成为近年来的研究热点。这些二维半导体包括二维层状材料、二维钙钛矿和二维纳米片等,它们的带隙涵盖了可见光到红外的光谱范围,在新型光电探测领域有着巨大的应用前景。如何充分利用光电转换机理,在器件性能和功能方面发挥二维半导体的优势,一直是研究人员重点关注的研究领域。迄今为止,基于二维半导体的光电探测器已有大量报道,但在它们得到实际应用之前还有很大的改进空间,存在不少问题:如由于厚度降低至原子级别导致光吸收效率低、容易受所处环境的影响导致光电性能不稳定、二维过渡金属硫化物光电场效应晶体管器件的光开关比低、暗电流高、响应速度慢等。本论文以解决这些问题为切入点,开展了增强二维半导体光电探测的理论和实验研究工作,目的是获得性能优异的二维材料光电探测器,主要研究内容及成果如下:1、研究了利用硒化镉（CdSe）量子点增强光吸收的二硫化钼（MoS2）高增益光电探测器。利用CdSe胶体量子点作为场效应晶体管的浮栅层,在photogating效应作用下,浮栅层能够调控二硫化钼沟道的载流子浓度,在光照时极大地增加了器件的光电流,获得非常高的增益。结果显示添加了量子点光敏层的器件光电流比原来MoS2光电晶体管的提高了3个数量级,响应率增强了4400倍。接着研究了量子点增强MoS2光电探测器的物理机制,探讨了量子点与MoS2之间的电荷转移和非辐射能量共振传输过程。最后还进一步研究了量子点对MoS2光电晶体管的增益效果与MoS2厚度的关系,发现随着MoS2的厚度增加,量子点的增益效果减弱。2、研究了二维锑化铟（InSb）纳米片光电探测器的光电性能,并利用铁电聚合物薄膜P（VDF-TrFE）的钝化作用,在铁电局域电场的调控下得到了高灵敏的二维InSb纳米片光电探测器。结果显示P（VDF-TrFE）铁电聚合物薄膜不仅能钝化二维InSb纳米片表面,还能通过极化向上的铁电局域电场增强二维InSb纳米片光电探测器的性能,使器件在零栅压下获得非常低的暗电流,提高了器件的灵敏度。二维InSb纳米片光电探测器对可见光到中红外显示了明显的光响应,4.3μm波长的响应率为14.9 AW-1。通过铁电薄膜将二维InSb光电探测器钝化,并利用外加栅压将P（VDF-TrFE）极化向上,器件的电流被抑制到3 nA,940 nm波长的响应率达到311.5 AW-1,探测率为9.8×109 Jones,响应速度仅2 ms。总之,本文研究了以过渡金属硫化物MoS2和传统中红外材料InSb纳米片为代表的二维材料在光电探测领域的应用,揭示了二维材料的光电增强的新机理,最后完成了器件的制备与性能的测试表征。本文的研究工作和成果,对于推动二维半导体光电探测器的实际应用具有重要的指导意义。
李浩林[2]（2021）在《GaAs基量子阱纳米结构中能带调控及光学特性研究》文中进行了进一步梳理GaAs是典型的Ⅲ-Ⅴ族半导体材料,由于其直接带隙特性（1.42 e V@300 K）和优秀的电子迁移率(～8500 cm2 V-1s-1)而被广泛应用于各种发光器件和高频器件。尤其是GaAs基纳米结构在微纳器件中表现出极佳的应用前景,但目前GaAs基纳米结构仍存在一些问题需要解决。比如GaAs纳米线中的晶相控制问题,还有在比表面积更大的纳米线中更为明显的表面态问题,这严重限制了GaAs基纳米线的光学性能。GaAs基量子阱纳米线可同时作为波导和增益介质,为微纳光电器件的发展提供了新的思路。为了更好地激发量子阱纳米线器件的潜能,需要对其中载流子的分布和量子阱的能带结构展开研究。另外为了满足器件需求,往往需要对发光波长进行调制,现有的研究中多通过调节纳米线中量子阱的厚度及纳米线的长度对发光波长进行调制,但这种方式可调节范围小,对生长条件要求苛刻,提出一种更有效地波长调控方式是微纳光电器件的迫切需求。本工作中我们根据纳米线的生长原理,通过对生长过程中的参数控制,采用简单的衬底腐蚀工艺实现了GaAs基纳米线的晶相控制;还针对GaAs基纳米线表面态问题,采用湿法钝化、等离子体刻蚀、构建核壳结构的方式对GaAs纳米线进行表面改性,对比研究了不同钝化方式处理后GaAs基纳米线光学性质的变化;并且从GaAs基量子阱纳米结构中能带调控及光学特性研究出发,生长了高质量的GaAs/GaAsSb/GaAs核壳结构同轴单量子阱纳米线,并通过调节合金组分的方式实现了GaAs基量子阱纳米线中的能带结构调控。通过光致发光光谱的表征研究了GaAs基量子阱纳米线的光学性质,并构建了量子阱纳米结构中载流子的分布状态以及量子阱能带结构模型,最终得到了高质量、波长可调谐的GaAs基量子阱纳米线。本论文的主要研究内容如下:（1）根据纳米线的汽-液-固生长机理,讨论了GaAs基纳米线生长过程中生长参数对GaAs基纳米线的影响机制,通过简单的衬底腐蚀工艺,实现了GaAs纳米线中的晶相控制。（2）对比研究了湿法钝化、等离子体处理、构建核壳结构三种表面钝化方式对GaAs基纳米线光学性质的影响效果,研究结果表明,湿法钝化的方式将GaAs基纳米线的发光强度提升了6倍左右,并且不会改变GaAs基纳米线的发光机制,但稳定性不佳。等离子处理对于GaAs基纳米线光学性质提升效果不大,并且会引入新的缺陷能级。采用原位生长构建的Al GaAs壳层可以有效的提升GaAs基纳米线的光学性能（发光强度提升约64倍）,并且稳定性较好。（3）使用分子束外延设备生长制备了高质量的GaAs/GaAsSb/GaAs核壳结构同轴单量子阱纳米线,研究了GaAs/GaAsSb/GaAs量子阱纳米线中的能带结构,并采用功率相关和温度相关的光致发光光谱对所生长纳米线的光学性质进行了表征,并对其能带结构和载流子分布进行了讨论,研究结果表明,在低Sb组分下GaAs/GaAsSb量子阱中呈现类Ⅱ型的能带结构,在这种结构中导带之间的能量差较小,不能有效地将载流子限制在量子阱中,阱中电子获得能量后可以跃出势阱。（4）设计制备了不同Sb组分的GaAs/GaAsSb/GaAs核壳结构同轴单量子阱纳米线,通过对Sb组分的调节实现了GaAs基量子阱纳米线中的能带调控,并采用光致发光光谱研究了不同Sb组分的量子阱纳米线的光学性质。结果表明8%和12%Sb组分的GaAs/GaAsSb/GaAs同轴单量子阱纳米线都表现为类Ⅱ型能带结构,并且在Sb组分更高的量子阱纳米表现出了更深的量子阱深度和更强的温度稳定性。
杨倩倩[3]（2021）在《基于MOCVD实现氮化镓的异质结构研究》文中研究说明第三代半导体中氮化铟（In N）、氮化镓（Ga N）、氮化铝（Al N）和由其组成的多元合金化合物等III族氮化物的研究最为广泛,该类材料统称为Ga N基半导体材料。Ga N基半导体材料的带隙由0.7 e V（In N）到6.2 e V（Al N）均可调控,且热导率较高、电子饱和漂移速率较大、易制备异质结、易在沟道处形成二维电子气（2DEG）,目前在高温大功率、高频微波、激光器、LED照明等功率电子及光电器件领域应用广泛。Ga N基半导体材料通常以异质结构的形式被应用,其中Al Ga N/Ga N、In Al N/Ga N异质结构已经被广泛研究,但仍存在不足:Al Ga N/Ga N异质结无法兼具薄势垒与高面密度;In Al N/Ga N异质结构的In Al N材料生长困难。故对于Ga N基异质结构还需进行深入研究。本论文使用金属有机化合物气相沉积（MOCVD）外延技术外延生长Ga N、Al Ga N、In Al N、Al N等外延层及其堆积结构。主要从三个部分对Ga N基异质结构进行研究,即通过改变势垒材料探究异质结构的结构与电学性能。主要工作内容包括:一、研究了低温Ga N成核层生长温度的变化和引入Al N薄层对Al Ga N/Ga N外延结构的形貌、结晶质量与电学性能的影响。首先在成核温度为580℃和600℃的条件下制备Al0.30Ga0.70N/Ga N结构,从材料的形貌、结构、电学等方面展开分析。结果表明:与580℃的成核温度相比,在成核温度为600℃条件下制备的Al0.30Ga0.70N/Ga N异质结构的性能较好,Ga N缓冲层的混合位错密度水平较低即数量级处于108 cm-2,其2DEG迁移率与面密度较大。其次在Al0.30Ga0.70N/Ga N结构中引入1 nm Al N薄层,研究了Al N插入层对整个Al0.30Ga0.70N/Ga N结构的影响。结果表明:在Al0.30Ga0.70N/Ga N结构中引入Al N薄层能够改善2DEG面密度和2DEG电子迁移率;同时,Al0.30Ga0.70N/Al N/Ga N异质结构的平均方块电阻明显低于无Al N插入层的Al0.30Ga0.70N/Ga N的平均方块电阻,其输运特性更为优良。二、研究了In Al N层外延温度的变化对In Al N/Ga N外延结构的形貌、结晶质量与电学性能的影响。将In Al N势垒材料的生长温度设置为920℃、890℃以及860℃,制备了三种不同的In Al N/Ga N外延材料。测试结果表明:将In Al N生长温度由920℃降低至860℃,整个异质结构的位错密度水平降低,表面粗糙度逐渐减小,即In Al N材料的形貌逐渐变好、结晶质量更好;同时,随着In Al N层生长温度的降低,其2DEG迁移率有上升趋势。三、制备并研究了带有In Al N/Al Ga N双层势垒的Ga N基异质外延结构。首先,通过改变In流量1400 sccm、1000 sccm在Al0.40Ga0.60N/Al N/Ga N结构上制备不同组分的In Al N势垒;其次,改变In流量1200 sccm以及800 sccm在Al0.43Ga0.57N/Al N/Ga N结构上制备不同组分的In Al N势垒。测试结果表明:随着In流量的减小,带有In Al N/Al Ga N双层势垒的Ga N基异质外延结构的表面形貌有所改善,其2DEG电子迁移率与面密度有所增大。
陈存宇,赵德海,陈冠刚,黄凯龄[4]（2020）在《挠性防水石墨烯导电膜的制备及其性能测试》文中提出挠性防水石墨烯导电膜除了表层具有低电阻率、高导热性能外,不同于石墨烯板的地方,就是它具有很高的弯曲强度和弯曲模量及优良的防水性能,适合于穿戴电子、柔性电子和医疗电子,是一种很有发展前途的材料。
吴祖光[5]（2020）在《射频感性耦合等离子体源的设计》文中进行了进一步梳理射频感性耦合等离子体源（radio frequency inductively coupled plasma,RF-ICP）常作为氮/氧化物薄膜（Ga In Al N、Zn O）、稀释氮/氧化物薄膜（Ga In As N、II-VI元素掺杂）生长及氢等离子体原位清洁等多种用途中氮、氧或氢等元素原子的产生源;是实现如:高K栅介质材料、Ga N基LED、功率放大器、自旋电子材料加工的重要工具。目前在我国关于等离子体的扩散、应用、理论及设计研究很多,但专门应用于表面材料科学研究的RF-ICP设备来源主要依赖于进口,在国内也未实现商业化,这极大地限制了我国在薄膜技术及半导体技术等领域上的发展。本文在综合低温射频等离子体理论和国际上现有射频离子源优点的基础上,设计了一种可广泛应用于金属有机气相外延（MOVPE）、氢化物气相外延（HVPE）、化学束外延（CBE）及分子束外延（MBE）等多种用途的RF-ICP。RF-ICP产生等离子的反应机理较为复杂,放电室及射频线圈尺寸是影响放电效果的关键参数。为了能够综合分析影响RF-ICP放电效果的各个因素,采用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics建立了低压非热力学平衡状态下的等离子体仿真模型,对放电室及线圈参数进行了细致的研究。分别对不同型式线圈结构条件下的感应磁场分布、感应电流分布、沉积功率等参数进行了对比分析,旨在获得最佳的放电室及射频线圈设计参数。为了设计一种适合RF-ICP使用的射频电路,采用Multisim软件对所设计的射频功率电路进行了仿真计算。此外,根据RF-ICP结构及实际需要,设计了气体导入装置、屏蔽装置、冷却装置、电气连接件及其他辅助装置,完成了RF-ICP整体结构的设计及装配,并对各部件设计原理和要求进行了讨论和分析。为了测试RF-ICP实际性能,搭建了一套真空测试系统。实验结果显示:该RF-ICP满足设计要求,可实现气体电离过程,并可实现在不同功率下维持气体放电状态,能够很好的进行流量控制,耦合效率高且性能稳定。实现了RF-ICP在国内的商业化生产,为我国真空设备领域的发展积累了一定经验,设计方法也可为其他尺寸或型式RF-ICP的设计提供指导,为进一步更高端更专业化RF-ICP的设计提供了依据。
高兆峰[6]（2020）在《可控生长GaNxSb1-x三维异质纳米线及其光电性能研究》文中研究指明红外探测器广泛应用于夜视系统、安防、情报和侦察、精确制导,激光探测、定位与跟踪、农业监测、空间遥感、生物医疗等军事和民用领域,备受各国政府和科学界的关注。近些年,为了实现新一代室温、高灵敏、宽谱段的小型化红外探测器,众多的研究聚焦于窄带隙、高迁移率的Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线。Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的理论设计与可控制备是实现新一代高性能红外探测器件的前提。GaSb具有合适的带隙宽度（0.72 eV）和Ⅲ-Ⅴ族半导体中最高的空穴迁移率（1000 cm2V-1s-1）,被认为是实现高性能红外探测器的理想沟道材料之一。此外,在GaSb中仅需掺入5%以内的N,就会导致其能带带隙的急剧减小,是实现中长远红外波段探测探测器的理想沟道材料。本论文详细调研并综述了窄带隙、高迁移率的Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的可控生长以及基于其的光电子器件应用。进一步,利用操作简单、成本低廉的等离子体化学气相沉积（PECVD）方法可控生长了高质量的GaNxSb1-x三维异质纳米线,并探索了其光电探测性能。具体内容如下:1.调研窄带隙、高迁移率的Sb基Ⅲ-Ⅴ族纳米线的可控生长以及基于其的光电子器件应用并总结出综述论文:包括Sb基Ⅲ-Ⅴ族纳米线的物理化学特性、可控生长、电子器件应用及光电子器件应用等。最后指出高质量、更窄带隙Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的理论设计与可控生长是实现新一代高性能红外探测的有效途径之一。2.基于综述,采用PECVD方法可控生长了 GaNxSb1-x三维异质纳米线。表征和分析了生长的纳米线形貌、结构与组份。最后,基于单根GaNxSb1-x三维异质纳米线制备了光电探测器,并测试了在可见光下的光电流,为接下来研发新一代高性能红外探测器提供了材料基础。
王添雄[7]（2020）在《锑基化合物半导体纳米线的制备及其光电探测器研究》文中提出Ⅲ﹣V族化合物半导体中锑化铟（In Sb）和锑化镓（Ga Sb）是一类重要的窄带隙材料,锑化铟拥有最高的电子迁移率(78000cm2v﹣1s﹣1),锑化镓有着最高的空穴迁移率(850cm2v﹣1s﹣1),因此锑化铟和锑化镓以及三元化合物铟镓锑（In Ga Sb）被广泛用于制造高速器件和红外（IR）探测器。此外V﹣VI族中的硫化锑（Sb2S3）有着良好的光敏性能和热电性能,这些锑基半导体引起了学者们的研究兴趣。本论文对铟镓锑纳米线和硫化锑纳米线的制备进行了一定的研究,最后采用铟镓锑纳米线/硫化锑纳米线为有源区,银纳米线或MXenes材料为电极制备全纳米结构的光电探测器并测试其性能。主要工作如下:1.利用磁控溅射装置在硅衬底上镀一层金（Au）薄膜,然后放入炉中700℃退火,时间为15min,退火后衬底上的Au薄膜将转变成Au纳米颗粒。以Au纳米颗粒为催化剂,In Sb粉末和Ga Sb粉末为源材料,通过气相传输的方法制备铟镓锑纳米线并进行扫面电镜和透射电镜表征和X射线衍射（XRD）表征。然后用乙二醇和聚乙烯吡络烷酮（PVP）制备超长银纳米线,以铟镓锑纳米线为活性材料,银纳米线为电极制备光电探测器,并测试了器件的性能。通过测试发现I﹣V曲线呈现非对称现象,与有关文献报道的一致,且给与理论上的分析。作者认为非对称现象主要来源于半导体纳米线与两边电极的接触面积不同所导致的,由于空气中的氧气会吸附在界面上夺取电子引起耗尽层厚度的增加,接触面积的不同导致厚度增加不同,表现出两端不同大小的势垒,引起非对称现象。2.用水热法制备硫化锑（Sb2S3）纳米线,并进行扫面电镜和透射电镜表征和X射线衍射（XRD）表征,制备过程中发现添加聚乙烯吡络烷酮（PVP）可以提高硫化锑纳米线平均长度和均一性。我们认为纳米线的形貌与作为溶剂的乙二醇（EG）和PVP有关,PVP有助于生长的各向异性,使之倾向于生成一维线状物质,但PVP也会使纳米线趋于团聚,而EG在一定程度上可以阻止团聚,有助于纳米线之间的分散。然后以硫化锑纳米线为有源区,银纳米线和MXenes材料（Ti3C2）为电极制备光电探测器,并测试了器件的性能。发现Ti3C2可以提高器件的灵敏度与响应速度,根据文献推测是由Ti3C2加快了器件整体的空穴迁移造成的。当器件一端使用银纳米线,另一端使用Ti3C2作为电极时,器件表现出自驱动特性。作者推测是空穴在银纳米线/硫化锑纳米线界面无法快速复合引起的,这导致了空穴的不对称迁移。
杨施政[8]（2020）在《Si基InP HBT器件及电路电热特性研究》文中进行了进一步梳理延续了半个多世纪的摩尔定律即将被终结,在集成电路未来的发展中,包含III-V族与Si CMOS器件的异质集成电路,可以提供体积更小、性能更高、成本更低的解决方案。InP HBT器件具有超高频、高线性度等诸多优异特性,使InP HBT/Si CMOS异质集成技术极具发展前景。在多种异质集成工艺中,Si基InP异质外延生长是实现高质量、高精度、高性能、高灵活性的InP/Si异质集成最有前景的技术途径。然而,由于InP与Si晶体结构不同且晶格失配很大,首当其冲的问题即为如何生长高质量的InP外延层。而且,在Si基InP异质外延工艺中,通常使用较厚的III-V族三元化合物缓冲层来抑制缺陷的形成,其热导率很低,非常不利于晶体管通过缓冲层散热到Si基衬底。再加之InP HBT通常工作在较大电流密度下,器件自身发热也十分严重。由此可见,Si基InP HBT器件及电路的散热问题必将十分突出。因此,本文将基于Si基InP异质外延技术,围绕其面临的电热及工艺问题开展如下研究,主要工作及创新点包括以下几个方面:（1）针对SATSM（semi-analytic temperature superposition method）算法计算精度不高的问题,提出了一种更为精确的新型电热分析算法——基于迭代的半解析温度分布算法（SATSM-I,semi-analytic temperature superposition method base on iteration）。该算法创新性地提出了器件“内环境温度”概念,将电路中的每个器件赋予一个独立的内环境温度,通过内环境温度的不断迭代变化,将多器件热耦合效应引起的材料热导率变化考虑在内。不仅能够实现算法精度的提升,而且可以保持温度直接叠加算法计算的高效性。仿真及实验结果表明:相比于SATSM算法,SATSM-I算法可以精确地计算出器件的结温,大幅度降低误差,而且其迭代过程非常高效,迭代一次就能显着降低误差,具有较高的精确性和高效性,可用于高精度、高效率地计算大型集成电路的温度分布。（2）研究了不同缓冲层结构对Si基InP HBT器件电热特性的影响,构建了器件电热特性与外延工艺设计的相关性,为Si基InP缓冲层提供了优化设计方案。缓冲层结构包括InxGa1-xP/Ga P、InxGa1-xAs/GaAs、InxGa1-xAs/GaAs/Ge/Si O2以及InxAl1-xAs/GaAs/Ge/Si O2。仿真分析结果表明,InxGa1-xP和InxGa1-xAs由于较低的热导率,在较厚的情况下,会对器件带来严重的散热问题。相比而言InxAl1-xAs材料热导率更大,能够很好地缓解突出的散热问题,从而有效地提高器件的电热特性。相比Si基衬底,Ge/Si O2/Si衬底并不会由于薄层Si O2的存在显着恶化器件的电热特性,因此InxAl1-xAs/GaAs/Ge/Si O2是一个很好的缓冲层设计方案。（3）针对Si基InP HBT电路的电热特性进行了详细研究。首先,将提出的新型电热分析方法SATSM-I应用于一款Si基InP HBT二分频器电路的电热分析。该算法能快速精确地计算出电路的温度分布,表明SATSM-I算法对异质集成工艺具有良好的兼容性,其应用范围可以从同质电路扩展到异质集成电路领域。其次,分析了温度变化对电路性能的影响。结果表明,对于较大规模的电路,温度的小幅度变化也会对电路性能造成严重影响。因此,在兼顾电热特性的基础上,针对多款InP HBT/Si CMOS异质集成电路提供了设计方案。（4）使用GSMBE技术,针对Si基InP异质外延工艺及生长机理开展了多方面研究。首先,采用两步生长法在Si衬底上直接外延生长InP,详细研究了低温成核层生长温度对InP外延层质量的影响。实验结果表明低温成核层存在最优生长温度,在过低和过高的温度下,材料的结晶质量均较差。接着,研究了低温成核层不同的生长厚度对InP外延层质量的影响,实验结果表明随着生长厚度的不断增加,InP外延层的晶体质量也更好。此外,我们针对InxGa1-xAs/GaAs与InxGa1-xP/Ga P两种组份线性渐变缓冲层结构进行研究,实验结果表明随着线性渐变生长时间的逐渐增加,材料组份渐变速率越慢,因此其表层InP材料中的缺陷密度更低,结晶质量更好。由于Ga P渐变到InP的晶格变化范围更大,在相同的渐变时间下,其渐变速率更大,因此InxGa1-xAs/GaAs结构表面的InP层晶体质量更好。本文的这些研究结果对Si基InP HBT器件及电路的电热分析与设计具有很强的指导意义。
苑汇帛[9]（2020）在《GaAs基纳米线的MOCVD外延生长及特性表征》文中认为GaAs基纳米线材料在新一代光电子器件的研究及制备领域具有广泛的应用前景,近年来一直是国内外研究的热点。由于其高迁移率,高漂移速度等特性,可被应用于在红外探测器、场效应管、红外激光器、LED、太阳能电池、单光子源等多个领域。近几年对于GaAs基纳米线的研究重心,逐渐从“生长技术”向“器件工艺”偏移。然而,随着器件性能的提升,对于纳米材料质量的要求也随之提高。高质量的纳米结构,是实现高性能器件的前提。因此,研究纳米线的生长技术,控制材料的形貌特征,掌握材料的生长规律,显得尤为重要。目前,GaAs基纳米线材料的生长,还存在诸多技术难点。纳米线生长机制复杂,形貌难以控制,纳米线出现“扭折”、“倾倒”等现象,使得高质量纳米线结构的制备变得困难重重。本文从纳米线材料的外延生长角度出发,采用Au催化、选区无催化、选区催化剂三种方式,对GaAs基纳米线结构的制备条件进行研究。通过表征纳米线的分布、形貌特征、组分变化,探索其生长规律。具体研究内容及成果如下:1、利用Au催化方法,通过金属有机化学气相沉积技术制备了“柱状”GaAs纳米线结构。通过改变Au膜厚度、生长温度和Ⅴ族元素与Ⅲ族元素束流比（Ⅴ/Ⅲ比）,对样品的形貌及生长规律进行研究。采用GaAs（111）B衬底,纳米线沿垂直于衬底方向,即轴向方向生长。通过优化生长条件,制备出形貌规则,无“扭折”、“倾倒”现象的纳米线样品。随着生长温度的升高,纳米线轴向生长受到抑制,根部扩散半径减小,径向生长占据主导,导致纳米线形貌由“柱状”变为“锥状”。通过分析发现,纳米线的生长速率,随着Ⅴ/Ⅲ比的升高,呈现类抛物线趋势,该结论尚未见报道。2、以Au为催化剂,通过控制生长顺序及生长温度,制备了GaAs/InGaAs、GaAs/GaInP和GaAs/GaAsP结构的纳米线异质结,且异质结界面清晰可见。通过能谱分析,发现当制备GaAs/InGaAs轴向纳米线异质结时,In原子会优先通过衬底表面进入纳米线参与反应,导致InGaAs段材料出现在纳米线的底部,为InGaAs材料的生长顺序及制备工艺提供了解释和参考。3、采用选区无催化方法制备了GaAs基纳米线结构,样品呈现“六棱柱”形貌,在反应源束流比不变的情况下,纳米线的生长温度高于Au催化法约[150,200]℃,而生长速率则约为Au催化法的1/150。采用选区催化剂方法,制备了GaAs纳米线样品。纳米线分布可控,形貌规则,生长过程遵循气-液-固机制,生长速率大幅提高。通过对Au膜厚度的优化,解决了“一孔多线”的问题。
张旭涛[10]（2019）在《InAs基纳米线的制备及其光电器件研究》文中研究指明作为一种新型材料,半导体纳米线在揭示物理学基础理论以及光电子器件新应用等方面展示着巨大的潜力。作为纳米结构,由于尺寸受限所展现的量子限制效应往往具有奇特、优异的性能,在探索低维度器件物理机制方面显示出非凡的前景。同时纳米线由于尺寸减小引起的超高表面体积比,使得表面原子占比增加进而对器件性能的影响越加显着,引起了广泛的关注,被应用于气敏探测以及医疗检测等领域。同时,由于InAs基半导体纳米线具有高迁移率以及较窄直接带隙的特质,成为了制备高速器件以及红外光电器件的重要备选材料。因此,对于InAs基窄带隙半导体纳米线的制备以及纳米线光电子器件的研究显得尤为重要。本论文主要研究了InAs、InGaAs纳米线的Au催化分子束外延生长以及嵌含有InGaAs量子点的GaAs纳米线有序阵列的选区金属有机气相沉积（MOCVD）生长。另一方面,基于纳米线场效应管（FET,field effect transistor）光电器件,研究了InAs纳米线表面态在光电探测中的作用,铁电材料/InAs纳米线复合结构器件的中波红外探测特性、铁电材料/InAs纳米线FET的非易失性可擦写存储特性以及InGaAs纳米线器件的近红外探测特性。主要的创新点与内容如下:1.利用Au催化MBE方法制备了高质量的InAs纳米线,其表面有着2-3 nm的天然氧化层。将生长的InAs纳米线制备为背栅FET器件。当温度从室温降为77K时,该器件由单极型n型转变为双极型。无论何种温度,当载流子类型为空穴时,器件在不同光子能量入射时显示为正光电导响应;当载流子类型变为电子时,器件在波长大于1060 nm的光子入射时表现为正光电导响应,在波长小于940 nm的光子入射时表现为负光电导响应。验证了在纳米线导带之上存在由表面态引起的电子束缚能级,严重影响着器件的光电性能。通过在纳米线表面旋涂覆盖层,研究纳米线表面环境变化对器件性能以及响应速度的影响。结果表明吸附气体的存在会降低器件的响应速度。通过栅压调制纳米线表面态中电子束缚的状况,可以有效增强器件在近红外波段的光电响应。2.制备了铁电材料P（VDF-TrFE）/InAs NW复合结构顶栅FET器件。利用铁电材料极化后产生的超强局域极化场来调控纳米线表面态中电子的分布以及实现能带的弯曲。在极化向上时,电子在静电场的作用下被束缚在纳米线表面态,被束缚的电子形成内建静电场进一步耗尽纳米线芯中的自由电子,使得器件处于超低的暗电流状态。相较于之前的工作报道以及商用器件,该器件在中波红外波段实现了最灵敏的光电探测响应率。在3.5μm的光照条件下,InAs纳米线器件的响应率高达1.6×104 A W-1,探测率达到1.4×1012 cm·Hz1/2W-1,增益达到5.7×103。同时,超强的静电场产生了Franz-Keldysh效应,使得电子和空穴的波函数“隧穿”到带隙进而产生重叠。最终,将器件的探测范围拓展到带隙以下的4.3μm,并得到G=2.8×102,R=9.6×102 A W-1以及D*=8.5×1010 cm·Hz1/2W-1。另一方面,在铁电材料极化场的作用下,电子完全被驱离表面态引起的电子束缚能级。当具有不同能量的光脉冲入射下,纳米线价带中的电子被激发到不同的能带位置,使得器件产生了不同的稳定电流输出。最后,InAs纳米线器件展示了一种新颖的非易失可擦写的光辅助存储特性。3.利用Au催化MBE方法制备了高质量的InGaAs纳米线。通过详细的电子显微镜分析得到InGaAs纳米线具有特殊的自组装芯-壳（core-shell）结构。其中,纳米线的芯的组分是富In的,壳的组分是富Ga的。并且,沿着生长方向,芯中的Ga组分是逐渐减少的,壳中的Ga组分是逐渐增加的,芯与壳间的组分差异是逐渐增大的。这是因为与衬底上的InGaAs薄膜生长的竞争而形成富含In的纳米线芯。此外,纳米线芯和壳中的组分梯度是晶格弛豫的结果。对于组分梯度的变化做了详细的分析。最后,将生长的InGaAs纳米线制备为背栅FET器件,利用壳层的钝化保护作用,在近红外波段实现了优异的探测性能。4.分别研究了GaAs纳米线阵列、GaAs/InGaAs异质结纳米线阵列、GaAs/InGaAs（QDs）/GaAs有序阵列的选区MOCVD生长。通过优化生长参数温度和Ⅴ/Ⅲ束流比,最终得到了均匀统一、周期分布的纳米线阵列。对纳米线生长的分子动力学进行了分析。然后进行了细致的微结构、组分分布以及荧光光谱测试。最后通过生长AlGaAs钝化层进一步降低纳米线表面的非辐射复合,增强了光学性能。
二、化学束外延(CBE)技术（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、化学束外延(CBE)技术（论文提纲范文）
（1）二维半导体光电探测性能增强机理与器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光电探测器 |
| 1.2.1 光电探测器简介 |
| 1.2.2 光电探测器的主要参数 |
| 1.3 二维材料 |
| 1.3.1 二维材料简介 |
| 1.3.2 二维材料光电探测器 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第2章 二维半导体光电探测性能增强的方法 |
| 2.1 Photogating效应 |
| 2.1.1 材料缺陷引起的Photogating效应 |
| 2.1.2 能带工程引起的Photogating效应 |
| 2.2 增强光与物质的相互作用 |
| 2.2.1 表面等离激元 |
| 2.2.2 光波导 |
| 2.2.3 光学微腔 |
| 2.3 构筑内建电场 |
| 2.3.1 异质结 |
| 2.3.2 同质结 |
| 2.3.3 肖特基结 |
| 2.4 铁电局域场调控 |
| 2.5 雪崩光电倍增 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 硒化镉量子点增强的二硫化钼光电探测器 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 QDs与MoS_2之间的相互作用 |
| 3.2.1 非辐射能量转移 |
| 3.2.2 电荷转移 |
| 3.3 器件的制备及表征 |
| 3.3.1 二硫化钼的制备 |
| 3.3.2 器件的制备 |
| 3.4 器件的工作机理 |
| 3.5 器件的光电性能表征 |
| 3.5.1 MoS_2光电探测器 |
| 3.5.2 QDs-MoS_2光电探测器 |
| 3.6 QDs对MoS_2的增益效果与MoS_2厚度的关系 |
| 3.7 界面处的能带结构 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 铁电极化场调控的二维锑化铟光电探测器 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 锑化铟的基本性质 |
| 4.1.2 锑化铟纳米结构材料 |
| 4.1.3 锑化铟纳米结构光电探测器概述 |
| 4.2 二维InSb纳米片光电探测器 |
| 4.2.1 材料表征与器件的制备 |
| 4.2.2 电学性能 |
| 4.2.3 光电响应 |
| 4.3 铁电极化场调控的InSb纳米片光电探测器 |
| 4.3.1 器件制备与调控机理 |
| 4.3.2 光电性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）GaAs基量子阱纳米结构中能带调控及光学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 GaAs基材料纳米结构及应用介绍 |
| 1.2.1 GaAs材料基本介绍 |
| 1.2.2 GaAs基纳米结构介绍 |
| 1.2.3 GaAs基纳米线的应用 |
| 1.3 GaAs基量子阱纳米线 |
| 1.3.1 GaAs基量子阱纳米线研究介绍 |
| 1.3.2 GaAs/GaAsSb量子阱中的能带结构 |
| 1.4 GaAs基纳米结构光学性质研究介绍 |
| 1.5 现有研究结果的不足 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 GaAs基纳米线的生长设备与表征手段 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 GaAs基纳米线的生长设备 |
| 2.3 形貌表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM)表征 |
| 2.3.3 能谱仪(EDS)表征 |
| 2.4 光致发光光谱(PL)表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 GaAs纳米线的生长及表面处理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GaAs纳米线生长中的晶相控制 |
| 3.2.1 GaAs纳米线的生长 |
| 3.2.2 衬底腐蚀工艺对GaAs纳米线的形貌的影响 |
| 3.2.3 衬底腐蚀工艺对GaAs纳米线光谱表征的影响 |
| 3.2.4 衬底腐蚀工艺对GaAs纳米线晶体结构的影响 |
| 3.2.5 衬底腐蚀工艺对GaAs纳米线晶相控制的机理 |
| 3.3 GaAs纳米线的表面处理 |
| 3.3.1 湿法钝化对GaAs纳米线光学性质的影响 |
| 3.3.2 等离子体处理对GaAs纳米线光学性质的影响 |
| 3.3.3 核壳结构对GaAs纳米线光学性质的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 GaAs基单量子阱纳米线生长及光学性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GaAs/GaAsSb/GaAs单量子阱纳米线生长 |
| 4.3 GaAs/GaAsSb/GaAs单量子阱纳米线形貌表征 |
| 4.4 GaAs/GaAsSb/GaAs单量子阱纳米线中的能带结构 |
| 4.5 GaAs/GaAsSb量子阱纳米线PL光谱表征 |
| 4.5.1 GaAs/GaAsSb量子阱纳米线低温PL光谱表征 |
| 4.5.2 单量子阱中激发功率相关的PL谱 |
| 4.5.3 单量子阱中温度相关的PL谱 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 GaAs基量子阱纳米线中组分调控及光学性质表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 GaAs/GaAsSb量子阱纳米线中的组分调控 |
| 5.3 不同Sb组分量子阱纳米线的形貌表征 |
| 5.4 不同Sb组分量子阱纳米线的PL光谱 |
| 5.4.1 不同Sb组分量子阱纳米线的低温PL光谱 |
| 5.4.2 不同Sb组分量子阱纳米线的功率相关PL光谱 |
| 5.4.3 不同Sb组分量子阱纳米线的温度相关PL光谱 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）基于MOCVD实现氮化镓的异质结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景及意义 |
| §1.2 GaN基异质结构的应用 |
| §1.3 GaN基异质结构的研究进展 |
| §1.3.1 AlGaN/GaN异质结构的研究进展 |
| §1.3.2 InAlN/GaN异质结构的研究进展 |
| §1.3.3 InAlN/AlGaN/GaN异质结构的研究进展 |
| §1.4 本文的研究内容及实验方案 |
| 第二章 异质外延材料的生长技术及表征方法 |
| §2.1 异质结构的生长技术 |
| §2.1.1 气相外延技术(VPE) |
| §2.1.2 液相外延技术(LPE) |
| §2.1.3 金属有机气相外延生长技术(MOVPE) |
| §2.1.4 分子束外延技术(MBE) |
| §2.1.5 化学束外延技术(CBE) |
| §2.2 MOCVD系统简介 |
| §2.3 测试表征技术 |
| §2.3.1 光学显微镜 |
| §2.3.2 霍尔测试 |
| §2.3.3 原子力显微镜 |
| §2.3.4 高分辨率X射线衍射 |
| 第三章 AlGaN/GaN异质结构材料的生长与表征 |
| §3.1 不同成核温度的AlGaN/GaN异质结构的生长研究 |
| §3.1.1 AlGaN/GaN异质结构的制备过程 |
| §3.1.2 结果与讨论 |
| §3.2 带有AlN插入层的AlGaN/GaN异质结构 |
| §3.2.1 带有AlN插入层的AlGaN/GaN异质结构的制备过程 |
| §3.2.2 结果与讨论 |
| §3.3 本章小结 |
| 第四章 InAlN/GaN异质结构材料的生长与表征 |
| §4.1 InAlN/GaN异质结构的制备过程 |
| §4.2 结果与讨论 |
| §4.3 本章小结 |
| 第五章 InAlN/AlGaN/AlN/GaN异质结构材料的生长与表征 |
| §5.1 InAlN/AlGaN/AlN/GaN异质结构的制备过程 |
| §5.2 结果与讨论 |
| §5.2.1 In流量对InAlN/Al_(0.40)Ga_(0.60)NAlNGaN异质结构的影响 |
| §5.2.2 In 流量对 InAlN/Al_(0.43)Ga_(0.57)N/AlN/GaN 异质结构的影响 |
| §5.2.3 InAlN/AlGaN/Al N/GaN异质结构的电学性能分析比较 |
| §5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间的主要研究成果 |
（4）挠性防水石墨烯导电膜的制备及其性能测试（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 挠性防水石墨烯导电膜的制作流程 |
| 2 相关的性能测试 |
| 3.1 抗电磁干扰测试 |
| 3.2 承载电流密度与承载电功率测试 |
| 3.3 临界电流递减率测试 |
| 3.4 电阻率测试 |
| 3.5 导热率测试 |
| 3.6 介电常数测试 |
| 3.7介电损耗测试 |
| 3.8 体积电阻测试 |
| 3.9 介电强度测试 |
| 3.1 0 耐电弧性测试 |
| 3.1 1 线膨胀系数测试 |
| 3.1 2 热变形温度测试 |
| 3.1 3 拉伸强度测试 |
| 3.1 4 断裂伸长率测试 |
| 3.1 5 弯曲强度测试 |
| 3.16弯曲模量测试 |
| 3.17冲击强度测试 |
| 4 其它测试 |
| 5 结论 |
（5）射频感性耦合等离子体源的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 典型的射频等离子体源介绍 |
| 1.3.1 CCP等离子体源 |
| 1.3.2 ICP等离子体源 |
| 1.4 低温等离子体基本过程 |
| 1.4.1 等离子体基本反应过程 |
| 1.4.2 等离子体振荡频率 |
| 1.5 课题研究意义及内容 |
| 1.5.1 课题研究意义 |
| 1.5.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 RF-ICP原理及初步设计 |
| 2.1 RF-ICP基本原理 |
| 2.2 趋肤深度 |
| 2.3 等离子体理论模型 |
| 2.3.1 变压器模型 |
| 2.3.2 金属圆柱体模型 |
| 2.4 E-H模式转换 |
| 2.5 RF-ICP初步设计 |
| 本章小结 |
| 第三章 计算机仿真及参数设计 |
| 3.1 仿真模型的建立 |
| 3.2 电子密度分布 |
| 3.3 感应磁场分布 |
| 3.4 离子密度与电离度 |
| 3.5 感应电场分布与线圈阻抗 |
| 3.6 沉积功率 |
| 3.7 放电室半径尺寸 |
| 3.8 其他仿真参数 |
| 3.8.1 电子及放电室温度 |
| 3.8.2 等离子势能与激发态氩原子密度 |
| 本章小结 |
| 第四章 RF-ICP结构设计 |
| 4.1 放电室及射频线圈结构设计 |
| 4.2 射频连接器件 |
| 4.3 气体导入器件与安装法兰 |
| 4.4 其他部件 |
| 4.5 RF-ICP的装配 |
| 本章小结 |
| 第五章 射频功率电路设计 |
| 5.1 射频电路结构设计 |
| 5.2 信号发生电路 |
| 5.3 前级驱动电路 |
| 5.4 功率放大电路 |
| 5.5 阻抗匹配网络 |
| 本章小结 |
| 第六章 测试过程及分析 |
| 6.1 实验平台搭建 |
| 6.2 测试过程 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）可控生长GaNxSb1-x三维异质纳米线及其光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米材料的物理特性与应用 |
| 1.2.1 纳米材料的定义与分类 |
| 1.2.2 纳米材料的物理特性 |
| 1.2.3 纳米材料的应用 |
| 1.3 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的物理特性与生长机理 |
| 1.3.1 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的物理特性与优势 |
| 1.3.2 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的生长方法与机理 |
| 1.4 本论文的内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 半导体纳米线的合成与表征技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半导体纳米线的合成技术 |
| 2.2.1 化学气相沉积技术(Chemical Vapor Deposition,CVD) |
| 2.2.2 等离子体化学气相沉积技术(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition, PECVD) |
| 2.3 半导体纳米线的表征技术 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM) |
| 2.3.3 X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD) |
| 2.3.4 微区拉曼光谱(Micro-raman Spectrum) |
| 2.3.5 X-射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS) |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的研究进展 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 可控生长Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线 |
| 3.2.1 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的直径调控 |
| 3.2.2 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的生长方向调控 |
| 3.2.3 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的能带与晶体结构调控 |
| 3.2.4 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的异质结构调控 |
| 3.3 Sb基Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米线的应用 |
| 3.3.1 电子器件应用 |
| 3.3.2 光电子器件应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 可控生长GaN_xSb_(1-x)三维异质纳米线及其光电应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 可控生长GaN_xSb_(1-x)三维异质纳米线 |
| 4.4 GaN_xSb_(1-x)三维异质纳米线结构表征 |
| 4.5 GaN_xSb_(1-x)三维异质纳米线的光电性能 |
| 4.5.1 GaN_xSb_(1-x)三维异质纳米线光探测器的制备 |
| 4.5.2 GaN_xSb_(1-x)三维异质纳米线光探测性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与申请的发明专利 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）锑基化合物半导体纳米线的制备及其光电探测器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.1.1 纳米材料概述 |
| 1.1.2 铟镓锑材料的基本性质 |
| 1.1.3 硫化锑材料的基本性质 |
| 1.1.4 一维纳米材料在光电探测器中的应用 |
| 1.2 纳米线的合成方法 |
| 1.2.1 气相传输法 |
| 1.2.2 液相法 |
| 1.2.3 模板法 |
| 1.3 铟镓锑纳米材料和硫化锑纳米材料研究现状 |
| 1.3.1 铟镓锑 |
| 1.3.2 硫化锑 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 纳米线的制备及表征与结果分析 |
| 2.1 纳米线的生长仪器及表征仪器简介 |
| 2.1.1 生长仪器 |
| 2.1.2 扫描电子显微镜 |
| 2.1.3 透射电子显微镜 |
| 2.1.4 能量色散X射线光谱仪 |
| 2.1.5 X射线衍射仪 |
| 2.2 铟镓锑纳米线的制备及表征 |
| 2.2.1 实验准备部分 |
| 2.2.2 铟镓锑纳米线的制备 |
| 2.2.3 铟镓锑纳米线的形貌与成分 |
| 2.2.4 铟镓锑纳米线的高分辨结构与物相分析 |
| 2.2.5 铟镓锑纳米线生长机制探讨 |
| 2.3 硫化锑纳米线的生长与表征 |
| 2.3.1 实验准备部分 |
| 2.3.2 硫化锑纳米线的制备 |
| 2.3.3 PVP对硫化锑纳米线形貌的影响 |
| 2.3.4 PVP对硫化锑纳米线形貌的影响以及机制探讨 |
| 2.3.5 硫化锑纳米线形貌、成分与结构分析 |
| 2.4 银纳米线的制备及表征 |
| 2.4.1 实验准备部分 |
| 2.4.2 银纳米线的制备 |
| 2.4.3 银纳米线形貌 |
| 2.4.4 银纳米线生长过程分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 全纳米结构光电探测器的制备及性能测试 |
| 3.1 电极材料及器件测试仪器简介 |
| 3.1.1 银纳米线简介 |
| 3.1.2 MXenes材料简介 |
| 3.1.3 器件测试仪器简介 |
| 3.2 铟镓锑纳米线光电探测器的制备及性能测试 |
| 3.2.1 探测器的制备 |
| 3.2.2 探测器的测试结果 |
| 3.2.3 探测器的不对称性来源分析 |
| 3.3 硫化锑纳米线光电探测器的制备及性能测试 |
| 3.3.1 探测器的制备 |
| 3.3.2 探测器的测试结果 |
| 3.3.3 MXenes对探测器造成的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的与学位论文相关的科研成果目录 |
| 致谢 |
（8）Si基InP HBT器件及电路电热特性研究（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 Si CMOS工艺的困境 |
| 1.2 InP材料体系的应用及优势 |
| 1.3 InP/Si异质集成技术 |
| 1.3.1 异质键合技术 |
| 1.3.2 异质外延生长技术 |
| 1.3.3 异质外延层转移(转印)技术 |
| 1.4 Si基InP异质外延技术的挑战 |
| 1.5 国内外研究现状及存在问题 |
| 1.5.1 Si基 III-V异质外延工艺 |
| 1.5.2 InP HBT电热特性研究 |
| 1.5.3 大规模集成电路电热特性研究 |
| 1.6 本论文主要创新点及内容安排 |
| 第二章 InP HBT器件工作原理及电热分析理论 |
| 2.1 HBT器件工作原理及其参数 |
| 2.1.1 HBT的直流参数 |
| 2.1.2 HBT的交流参数 |
| 2.2 热传导理论 |
| 2.2.1 传热基本理论 |
| 2.2.2 三维热传导微分方程 |
| 2.2.3 边界条件和初始条件 |
| 2.3 器件电热特性仿真平台及模型介绍 |
| 2.3.1 Sentaurus TCAD软件简介 |
| 2.3.2 器件仿真模型介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 新型电热分析方法研究 |
| 3.1 基于迭代的半解析温度分布算法(SATSM-I) |
| 3.2 单器件半解析温度分布函数拟合 |
| 3.2.1 GaAs HBT器件模型的建立 |
| 3.2.2 GaAs HBT器件半解析温度分布函数拟合 |
| 3.3 SATSM-I算法的有效性验证 |
| 3.3.1 GaAs HBT双器件模型验证 |
| 3.3.2 GaAs HBT3×3 矩阵模型 |
| 3.3.3 SATSM-I与 SATSM对比 |
| 3.4 GaAs HBT ADC温度分析 |
| 3.4.2 ADC芯片温度分布 |
| 3.4.3 ADC芯片热成像测试 |
| 3.4.4 测试结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Si基 InP HBT器件及电路电热特性研究 |
| 4.1 Si基 InP HBT器件电热特性研究 |
| 4.1.1 In_xGa_(1-x)P/Ga P缓冲层 |
| 4.1.2 In_xGa_(1-x)As/GaAs缓冲层 |
| 4.1.3 In_xGa_(1-x)As/GaAs/Ge/SiO_2 缓冲层 |
| 4.1.4 In_xAl_(1-x)As/GaAs/Ge/SiO_2 缓冲层 |
| 4.1.5 InP缓冲层 |
| 4.2 Si基 InP HBT电路热分析研究 |
| 4.2.1 Si基 InP HBT二分频器电路热分析研究 |
| 4.2.2 温度变化对电路性能的影响 |
| 4.2.3 InP HBT/Si CMOS异质集成电路设计研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Si基InP异质外延工艺研究 |
| 5.1 外延材料生长方法和表征技术 |
| 5.1.1 分子束外延生长技术 |
| 5.1.2 外延材料表征方法 |
| 5.2 Si基InP直接外延生长研究 |
| 5.2.1 两步生长法 |
| 5.2.2 低温成核层温度对外延层质量的影响 |
| 5.2.3 低温缓冲层厚度对外延层质量的影响 |
| 5.3 采用缓冲层的Si基InP异质外延生长研究 |
| 5.3.1 In_xGa_(1-x)As/GaAs缓冲层结构 |
| 5.3.2 In_xGa_(1-x)P/Ga P缓冲层结构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附录 A Sentaurus TCAD软件中固定组份材料热导率模型参数 |
| 附录 B Sentaurus TCAD软件中变组份材料热导率模型参数 |
（9）GaAs基纳米线的MOCVD外延生长及特性表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 GaAs基纳米线的国内外研究现状 |
| 1.2.1 GaAs基纳米线的国内研究现状 |
| 1.2.2 GaAs基纳米线的国外研究现状 |
| 1.2.3 GaAs基纳米线的应用 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 纳米线材料基本特性与制备方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 量子尺寸效应 |
| 2.3 量子隧道效应 |
| 2.4 量子干涉效应 |
| 2.5 库伦阻塞效应 |
| 2.6 表面效应 |
| 2.7 纳米线结构概念 |
| 2.8 纳米线结构的合成机制 |
| 2.8.1 自上而下合成纳米线结构 |
| 2.8.2 自下而上合成纳米线结构 |
| 2.9 纳米线的制备与表征技术 |
| 2.9.1 磁控溅射 |
| 2.9.2 激光干涉光刻 |
| 2.9.3 金属有机化学气相沉积 |
| 2.9.4 扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM） |
| 2.9.5 能谱仪 |
| 2.9.6 光致发光 |
| 2.10 本章小结 |
| 第3章 VLS机制下的GaAs纳米线的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Au催化法制备GaAs纳米线 |
| 3.2.1 Au膜厚度对合金颗粒的影响 |
| 3.2.3 Au膜厚度对纳米线的影响 |
| 3.2.4 生长温度对纳米线的影响 |
| 3.2.5 Ⅴ/Ⅲ比对纳米线的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 GaAs基纳米线异质结的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GaAs/InGaAs纳米线异质结的生长与测试 |
| 4.2.1 Au催化方法制备GaAs/InGaAs轴向纳米线异质结 |
| 4.2.2 Au催化方法制备GaAs/InGaAs径向纳米线异质结 |
| 4.2.3 Au催化法制备GaAs/InGaAs纳米线复合结构 |
| 4.3 GaAs/GaInP纳米线异质结的生长与测试 |
| 4.4 GaAs/GaAsP纳米线异质结的生长与测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 GaAs纳米线的选区生长 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 GaAs（111）B图形衬底的制备 |
| 5.3 GaAs纳米线的无催化制备 |
| 5.4 选区催化剂法的合金颗粒制备 |
| 5.5 GaAs纳米线的选区催化生长 |
| 5.6 “细丝”状纳米线结构的成因分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.1.1 结论 |
| 6.1.2 创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（10）InAs基纳米线的制备及其光电器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 半导体纳米线的简介 |
| 1.3 纳米线光电器件的简介 |
| 1.4 本论文主要研究工作 |
| 第2章 制备表征方法和原理 |
| 2.1 纳米线的制备方法 |
| 2.2 纳米线生长设备的简介 |
| 2.2.1 分子束外延技术 |
| 2.2.2 金属有机气相沉积技术 |
| 2.3 纳米线的表征技术 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜 |
| 2.3.2 阴极场致发光 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 |
| 2.3.4 光谱测试技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于表面态调控的InAs纳米线近红外探测特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 InAs纳米线的分子束外延制备 |
| 3.3 InAs纳米线微结构表征 |
| 3.4 InAs纳米线场效应管的制备 |
| 3.5 InAs纳米线光电探测特性研究 |
| 3.5.1 载流子类型对光电探测的影响 |
| 3.5.2 沟道表面环境对光电探测的影响 |
| 3.5.3 入射光波长对光电探测的影响 |
| 3.5.4 表面缺陷态对光电探测的影响 |
| 3.6 基于表面态调谐增强InAs纳米线近红外探测研究 |
| 3.7 InAs纳米线FET光电响应速度研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 铁电局域场调控下的InAs纳米线FET光电特性研究 |
| 4.1 高灵敏宽光谱InAs纳米线中波红外探测特性研究 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 InAs纳米线中波红外探测特性研究 |
| 4.2 非易失性可擦写InAs纳米线FET的存储特性研究 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 InAs纳米线器件的存储特性研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 InGaAs核壳结构纳米线的自组装生长以及近红外探测特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 InGaAs核壳结构纳米线的制备以及微结构研究 |
| 5.3 InGaAs纳米线近红外探测特性的研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 InGaAs/GaAs有序阵列的选区MOCVD生长研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 图形衬底的制备方法 |
| 6.3 GaAs有序阵列的制备 |
| 6.4 GaAs/InGaAs异质结有序阵列的制备 |
| 6.5 GaAs/InGaAs QDs/GaAs有序阵列的制备以及光学表征 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、化学束外延(CBE)技术（论文参考文献）
- [1]二维半导体光电探测性能增强机理与器件研究[D]. 张书魁. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [2]GaAs基量子阱纳米结构中能带调控及光学特性研究[D]. 李浩林. 长春理工大学, 2021(01)
- [3]基于MOCVD实现氮化镓的异质结构研究[D]. 杨倩倩. 桂林电子科技大学, 2021
- [4]挠性防水石墨烯导电膜的制备及其性能测试[J]. 陈存宇,赵德海,陈冠刚,黄凯龄. 印制电路信息, 2020(10)
- [5]射频感性耦合等离子体源的设计[D]. 吴祖光. 大连交通大学, 2020(06)
- [6]可控生长GaNxSb1-x三维异质纳米线及其光电性能研究[D]. 高兆峰. 山东大学, 2020(11)
- [7]锑基化合物半导体纳米线的制备及其光电探测器研究[D]. 王添雄. 武汉大学, 2020(03)
- [8]Si基InP HBT器件及电路电热特性研究[D]. 杨施政. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [9]GaAs基纳米线的MOCVD外延生长及特性表征[D]. 苑汇帛. 长春理工大学, 2020(01)
- [10]InAs基纳米线的制备及其光电器件研究[D]. 张旭涛. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2019(03)