一、用石英坩埚生长热稳定半绝缘GaAs单晶的探讨(论文文献综述)
周晓龙[1](2010)在《大直径InP单晶制备及其半绝缘特性研究》文中指出磷化铟(InP)已成为光电器件和微电子器件不可或缺的重要半导体材料。本文详细研究了快速大容量合成高纯及各种熔体配比条件的InP材料;大直径InP单晶生长;与熔体配比相关的缺陷性质;半绝缘InP晶片的制备,主要获得以下结果:1、深入分析InP合成的物理化学过程,国际上首次采用双管合成技术,通过对热场和其他工艺参数的优化,实现在60-90分钟内合成4-6Kg高纯InP多晶。通过对配比量的调节,实现了熔体的富In、近化学配比,富P等状态,为进一步开展不同熔体配比对InP性质的影响奠定了基础。2、通过对晶体生长中孪晶形成和位错增殖的机理研究,优化热场条件,调整工艺参数,生长了具有国际先进水平的5.5英寸整锭InP单晶,并生长了长190mm的半绝缘InP单晶。3、采用原位P注入法合成不同化学计量比的InP熔体,利用LEC法分别从富In、近化学配比和富P的熔体中生长的InP晶体。测试结果表明:富P熔体中LEC生长的InP晶体材料剩余载流子浓度较高,与富In熔体条件相比,其差值约为1~2×1015cm-3。证明了LEC生长的InP晶体材料中存在较高浓度的In空位与H的复合体VInH4,该复合体的浓度随熔体的化学计量比条件:富In、近化学配比、富P的改变依次升高。4、通过对掺Fe和非掺退火两种半绝缘InP晶片的电学补偿进行了比较,分析了这两种半绝缘InP材料中深能级缺陷对电学补偿的影响。在掺Fe半绝缘InP材料中,由于存在高浓度的深能级缺陷,这些缺陷参与电学补偿,材料的补偿强度低,降低了材料的电学性能。相比之下,非掺退火半绝缘InP材料中深能级缺陷浓度很低,通过扩散掺入的Fe受主作为唯一的补偿中心钉扎费米能级,因而表现出优异的电学性质。由于Fe原子通过扩散占据了In位,深能级缺陷被有效地抑制,材料的电学补偿度得到保证。综合深能级缺陷和电学性质的测试结果,证明了半绝缘InP单晶材料的电学性能、热稳定性、均匀性等与材料中一些深能级缺陷的含量密切相关。通过分析深能级缺陷产生的规律与热处理及生长条件的关系,给出了抑制缺陷产生、提高材料质量的途径。
孙聂枫[2](2008)在《InP晶体合成、生长和特性》文中提出磷化铟(InP)已成为光电器件和微电子器件不可或缺的重要半导体材料。本文详细研究了快速大容量合成高纯及各种熔体配比条件的InP材料;大直径InP单晶生长;与熔体配比相关的缺陷性质;InP中的VInH4相关的缺陷性质和有关InP材料的应用,主要获得以下结果:1、深入分析InP合成的物理化学过程,国际上首次采用双管合成技术,通过对热场和其他工艺参数的优化,实现在60-90分钟内合成4-6Kg高纯InP多晶。通过对配比量的调节,实现了熔体的富铟、近化学配比,富磷等状态,为进一步开展不同熔体配比对InP性质的影响奠定了基础。相关成果发表在16th IPRM Proceedings;Materials Science In Semiconductor Processing;Journal of Rare Earths;Chinese Journal of Semiconductors, IOCG-2007 Proceedings.等会议和刊物上。2、通过对晶体生长中孪晶形成和位错增殖的机理研究,优化热场条件,调整工艺参数,生长了具有国际先进水平的5.5英寸整锭InP单晶,并生长了长190mm的半绝缘InP单晶。相关成果在16th IPRM Proceedings; 8th ICSICT;Journal of Rare Earths;半导体学报等会议和刊物上发表。3、利用常温Hall,变温Hall,光致发光谱(PL),付立叶变换红外吸收谱(FT-IR)及正电子寿命谱等对富铟、近化学配比、富磷中的缺陷进行了深入分析。测试结果表明:富磷条件下生长的InP材料含有相对较高浓度的浅施主和浅受主杂质或缺陷,富磷条件下生长的InP材料中有与铟空位VIn结合而成的复合能级的存在,InP材料中铟空位与氢的复合体VInH4在非掺InP材料中为浅施主,其在富磷熔体条件下具有较高的浓度、富铟熔体条件下浓度最低。在10-300K的温度范围,用正电子寿命谱分析了用不同配比条件的InP材料,测量表明,样品中含有不同浓度的铟空位和氢的复合体,VInH4。在富磷样品中可以观测到比较高浓度的VInH4,如果温度足够地可以观测到电阻率的升高。研究表明在掺Fe的InP中的VInH4浓度比在未掺杂中的高。而在同一晶锭中其浓度分布是头部高,尾部低。讨论了其对未掺杂InP的电子特性和掺Fe的InP的补偿的影响,及其对InP热稳定性的影响。相关成果在13th SIMC; Journal of Rare Earths;18th IPRM;Journal of Physics and Chemistry of Solids;Materials Science And Engineering B;中国电子科学研究院学报;半导体学报等会议和刊物上发表。
彭正夫[3](1983)在《用石英坩埚生长热稳定半绝缘GaAs单晶的探讨》文中研究指明本文介绍半绝缘GaAs的补偿模型,讨论国内外的近期实验结果,进而指出:采用液封直接合成工艺,欲用石英坩埚生长未掺杂半绝缘GaAs晶体的可行途径是控制B2O3中的含水量.
孙聂枫[4](2004)在《高质量、大直径磷化铟单晶研究》文中认为InP以其众多的优越特性使之在许多高技术领域有广泛应用。掺硫N型InP材料用于激光器、发光二极管、光放大器、光纤通信等光电领域。半绝缘(SI) InP主要用于微电子器件和光电集成。为了降低成本,适应新型器件制造的要求我们开展了高质量Ф4英寸(直径100mm)InP单晶生长和性质研究。首先解决大容量直接合成技术,其次解决大直径单晶生长的关键技术,保证了一定的成晶率。并采用降低温度梯度等措施,降低位错密度,提高晶体完整性。制备出的直径4″掺硫InP整锭<100>nP单晶和单晶片。经过测试其平均EPD小于5(104cm-2,载流子浓度为3.6(1018cm-3。通过对高压液封直拉法单晶生长过程的热传输和影响熔体温度起伏的几个关键因素的分析, 研究适合生长<100>蛄谆鞯ゾУ娜瘸∠低常行У亟档土寺暇Р募嘎剩馗吹厣こ隽苏Р袅蚝筒籼摹⒅本段?英寸和4英寸的<100>谆鞯ゾА2馐越峁砻魑颐巧?100>谆鞯ゾУ娜瘸≡谏す讨惺咕ФП3纸衔教沟墓桃航缑妫庋晌榷ǖ鼗竦镁哂械偷娜毕菝芏群土己玫牡缪Ь刃缘母咧柿苛谆鞯ゾР牧稀1疚亩杂跋觳牧铣删У姆偶缃墙辛搜芯浚话闵ご笾本兜ゾР捎么笥?0(或平放肩技术都可以有效的避免孪晶的产生。本工作还用一种直接磷注入合成和LEC晶体生长方法制备InP多晶并连续生长非掺杂和掺铁InP单晶。本文讨论了合成InP多晶和生长InP单晶的工艺技术。高纯InP是制备高质量InP单晶特别是低铁含量的半绝缘和非掺杂退火半绝缘InP单晶的前提条件。用这种方法得到的材料中Si沾污的浓度非常低。InP中作为有害的施主主要就是Si。我们制备的InP可以经过退火制备出非掺杂半绝缘InP和低铁含量的半绝缘InP。本文提出了一个模型来解释InP体单晶半绝缘的形成的机理,并利用正电子学技术研究了半绝缘InP的物理特性。
周宏伟[5](2007)在《溶胶—凝胶法制备锌锡氧化物薄膜材料及其应用》文中进行了进一步梳理氧化物透明导电薄膜以接近金属的电导率、可见光范围内高透射比、红外高反射比及其半导体特性,广泛应用于太阳能电池、平面液晶显示器(LCD)、电加热玻璃、半导体/绝缘体/半导体(SIS)异质结。其中ZnO和SnO2是应用最广泛的两种薄膜。溶胶-凝胶法是一种制备薄膜的新方法,设备简单,易掺杂,可大面积均匀成膜。在荧光粉颗粒表面包覆上一层或多层薄膜能够使荧光粉和外界可以隔离开,提高荧光粉的分散性和稳定性,解决荧光粉由于电性和表面化学活性造成的荧光粉性能的下降,与此同时,在荧光粉表面包覆特殊材料也可以提高荧光粉的发光性能。本文围绕透明导电薄膜的制备及其应用做了以下工作:1.溶胶凝胶法制备了SnO2:Sb和ZnO:Al薄膜,重点探讨了溶胶凝胶法制备SnO2—ZnO复合薄膜,并且考察了其I-V特性,在较高温度下,多层复合薄膜的I-V关系逐渐偏离欧姆定律,对此现象的可能原因作出了解释。用X射线光电子能谱(XPS)分析了薄膜的表面组成,用扫面电镜(SEM)观察了薄膜的截面结构。用紫外可见分光光度计(UV-Vis)考察了薄膜的透过率。2.在含锡的干凝胶氧化过程中,首次发现了干凝胶的部分升华现象,升华产物容易成膜。把升华物质分别沉积在石英、硅基底上可以得到透明导电薄膜,实验条件:含锡的二氧化锡干凝胶0.8g作为升华源;高纯氧气(99.9%)下500℃氧化1h,基底距离升华源5cm。经X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表明,所得到的薄膜是四方相金红石结构的二氧化锡。紫外可见分光光度计(UV-Vis)测试了薄膜的透光率,在可见光区达到80%以上。用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的微观形貌,表明所得到的薄膜致密,晶粒大小均匀,垂直基底表面生长,薄膜厚度比较均匀。用吸收系数间接推测膜厚,厚度大约70nm,四探针测试表明薄膜的方块电阻567Ω,电阻率为2.86×10-2Ω·cm。表现出良好的透明导电性能。3.利用含锡干凝胶部分升华产物对自制ZnS:Mn荧光粉进行包覆研究。在固定氧气流量和氧化时间的条件下,考察了干凝胶与ZnS:Mn荧光粉的质量比和氧化温度对包覆后荧光粉电阻率的影响。当干凝胶与荧光粉的质量比为3.0,氧化温度为500℃处理后荧光粉的电阻率明显下降,对包覆后的荧光粉进行了室温光致荧光(PL)光谱、X射线衍射(XRD)以及透射电镜(TEM)分析。结果表明对荧光粉的包覆,显着改变了荧光粉的导电性而荧光粉的光致发光性质和晶体结构并没有受到太大影响。
马淑芳[6](2011)在《LED用多晶化合物的微结构调控及物性研究》文中研究指明半导体薄膜技术是实现电子器件和系统微型化的最有效手段,半导体薄膜已在各种微电子、光电子器件中广泛应用而成为国内外研究的热点。薄膜材料的微观结构受到制备工艺的影响,因此对材料的生长过程、形貌、聚集状态等宏观参数进行调控,通过研究这些宏观参数对材料本身的原子结构、带隙宽度等微观参数的影响,从而改进薄膜材料的物理性能,对材料科学的发展以及材料的实际应用具有重要的意义。本文选取红、蓝、紫外光LED目前使用的核心材料GaAs、GaN、ZnO半导体薄膜材料以及LED工艺相关材料为研究对象,采用CVD法(化学气相沉积)、水热法、碳热还原法、溶胶凝胶法制备出多种微观形貌的产物,利用FESEM、HRTEM、XRD、PL、XPS、EDS、SAED等手段进行表征,探索其制备工艺—微观结构—物理性质之间的关系,从而实现对材料的微观结构和性能的调控,满足光电子器件多样性的要求。主要得出以下规律:在砷化镓基片上合成GaAs/Ga2O3多晶薄膜,薄膜表面形貌为均匀波浪形;光致发光属于红光发射,强度较高;氧以深能级缺陷和氧化镓两种形式存在;并对薄膜的形成机理进行了研究。在不同的衬底上调控合成了一系列GaN多晶薄膜,通过优化生长参数来提高薄膜的晶体质量和发光性能。结果显示:第一,较高的反应温度、较低的氨气流量和使用催化剂均可以提高GaN多晶薄膜的晶体质量;第二,在生长薄膜之前先在基片上镀有金属Al缓冲层亦可以提高GaN多晶薄膜的质量;第三,薄膜的表面形貌不同,组成物有纳米棒、纳米带、纳米线、纳米片、纳米颗粒等,并研究了实验参数对其影响。不同反应温度下制备的三种ZnO晶体均为纤锌矿结构,三种晶体的生长规律均遵从负离子配位多面体生长基元理论。而同样实验条件,只改变源材料配比制备出了六方管状氧化锌晶体粉,其生长机理为纳米片连续卷曲而成,且光致发光性能优于原料。ZnO多晶纳米薄膜均为六方纤锌矿结构,退火温度和基片种类不同,薄膜的结晶度和光致发光强度、峰位出现较大差异:硅基片上的薄膜只有本征发射峰,而玻璃基片上除了本征发射峰外,还有可见光发射峰。花状分级结构纳米V8C7的形成受水热反应温度和有机原料的种类的影响;花状分级结构纳米碳化钒的形成机理为定向吸附。这种结构的纳米碳化钒能有效提高氨气的分解率,并有可能在GaN晶体的低温生长中起到重要作用。在石墨基片上生长出的碳/碳化硼复合物纳米绳薄膜,是由晶体碳化硼纳米线及其表而附着的非晶碳绳结组成,并研究了生长机理。这种产物有望应用于蓝光LED衬底的剪薄与抛光材料。
吕建国[7](2005)在《ZnO半导体光电材料的制备及其性能的研究》文中认为ZnO是一种Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,属于六方纤锌矿结构,(002)晶面的表面自由能最低,因而ZnO通常具有(002)取向性生长。ZnO在光电、压电、热电、铁电等诸多领域都具有优异的性能,在低维纳米领域也表现优异,拥有各式各样的纳米结构。 作为一种直接带隙宽禁带半导体材料,ZnO最具潜力的应用是在光电器件领域。ZnO的禁带宽度为3.37eV,激子结合能为60meV,远高于其它宽禁带半导体材料,如GaN为25meV,ZnO激子在室温下也是稳定的,可以实现室温或更高温度下高效的激子受激发光,所以,ZnO在短波长光电器件领域有着极大的应用潜力,如紫蓝光发光二极管(LEDs)和激光器(LDs)等,可作为白光的起始材料。在低维材料中,由于量子约束效应,ZnO会具有更加优异的光电特性,特别是ZnO量子点,它是一种三维限制体系,量子约束效应十分显着,由于这些特性,ZnO基纳米光电器件备受关注。 ZnO要实现在光电领域的广泛应用,首先必须获得性能良好的n型和p型ZnO材料,并实现透明的ZnO同质p-n结。高质量的n型ZnO很容易实现,但是ZnO的p型掺杂由于其固有的极性却非常困难,这是目前制约ZnO实际应用的瓶颈,也是ZnO研究中面临的主要挑战。这一课题也正是本文研究的重点和核心,本文的研究便是以ZnO的p型掺杂为中心而展开的。 本文利用直流反应磁控溅射和固体源化学气相沉积两种生长技术对ZnO半导体光电材料进行研究。利用直流反应磁控溅射获得了本征、n型和p型ZnO晶体薄膜这一完整的体系,实现了ZnO同质p-n结;固体源化学气相沉积是作者在实验过程中发展起来的一种技术,最初也是用于ZnO的p型掺杂,但该技术最为主要的成果还是发现了一些新的现象,如ZnO新型的晶体学生长取向、ZnO量子点结构等。本文对这些ZnO材料的结构、形貌、光学、电学及其成分等诸多方面的性能进行了测试分析,予以详细而深入的研究与探讨。 1.直流反应磁控溅射生长ZnO晶体薄膜 利用直流反应磁控溅射(DCRMS)技术获得了本征ZnO(i-ZnO)薄膜、Al掺杂n型ZnO(n-ZnO:Al)薄膜(ρ=~10-4Ωcm)、N掺杂p型ZnO(p-ZnO:N)薄膜(ρ=~101Ωcm)和N-Al共掺p型ZnO(p-ZnO:(N,Al))薄膜(ρ=100Ωcm),形成了ZnO p-i-n完整的晶体薄膜体系。特别是对于p型ZnO晶体薄膜进行了详细深入的研究,获得很好的结果,如p-ZnO:(N,Al)薄膜,其电阻率可以低至2.64Ωcm,且具有较好的稳定性。
藤田庆一郎,芦云蓉[8](1978)在《GaAs、GaP、InP等Ⅲ—Ⅴ族化合物的最新动向》文中认为 化合物半导体,虽然发展缓慢,然而正在从工业研究阶段走向生产阶段。但是要达到目前硅那样的发展程度,仍存在不少技术上的问题。就现阶段来说,技术上期待解决的问题有:(1)增大体积降低成本;(2)实现低位错密度;(3)控制半绝缘晶体的杂质。兹分述如下: (1)增大体积降低成本,这不仅关系到大块体单晶本身,而且也关系到降低外延生长工艺和器件工艺的成本问题,所以对其要求是强烈的。硅作为化合物半导体的先行者,现在其直径已是3~4英寸,甚至还要超过4英寸,而GaAs和InP仅有2英寸左右,根据硅的经验,要使它们突破2英寸大关,就必须实现无位错化。
李赫[9](2007)在《半导体材料的电沉积制备及其形貌控制研究》文中研究指明众所周知,半导体材料具有许多金属导体材料所无法比拟的优点,已被广泛应用于航天、航空、电子等诸多领域。Cu2O是一种P型半导体材料,具有特殊的光学和磁学性质,在太阳能转换和催化等领域有潜在应用。Cu2O能光催化降解有机污染物,在可见光作用下分解水成氢气和氧气。Cu2O亚微球还可作为锂离子电池负极材料。CuBr是具有很低局部电子传导率的良好的离子导体和具有不寻常光致发光性质的宽带隙半导体,从而引起了人们的极大兴趣。CuBr已经用于有机合成的催化剂,电池,气体传感器和激光器。因此,研究Cu2O和CuBr的制备具有非常重要的意义。电沉积法是一个很好的溶液过程,可以用来在水溶液或非水溶剂中沉积各种半导体薄膜。同其他方法相比,电沉积的优势在于低温,低成本,能控制颗粒的尺寸,形貌和沉积薄膜的特性,并可能发展为规模生产的湿化学过程。本文采用电沉积法制备Cu2O和CuBr薄膜,借助于XRD、SEM、TEM、PL等现代测试技术对材料的结构特点、形貌和光学性质进行了较为系统的研究。本文的主要研究内容及创新点包括以下几个方面:(1)室温离子液体中电沉积形貌可控的Cu2O薄膜。众所周知,材料的粒径和形貌对它们的性能有很大影响。合成尺寸和形貌可控的材料对它们的应用至关重要。对无机晶体,形貌的调节尤为重要,因为无机晶体的电子结构,化学健,表面能,化学反应都直接与它们的形貌有关。本文以Cu(NO3)2水溶液为电解液电沉积Cu2O,成功将离子液体应用到Cu2O的电沉积过程中,证实了具有截角八面体、八面体和球形形貌的Cu2O晶体可以通过在电解液中加入少量[MEIM]+[ES]-离子液体来获得,并讨论了形成不同形貌的可能机理。我们的研究为离子液体控制合成其它半导体材料提供了新的和容易做到的路线。这一体系在诸如催化,传感器和光电子等领域有广阔的应用前景。(2)在ITO导电衬底上室温电沉积高取向的CuBr薄膜。基于气相技术目前已经发展了一些制备CuBr薄膜的方法,如无线电频率磁溅射法,分子束外延和高真空沉积法。然而,这些方法要求高温,高真空,复杂的设备和严格的实验程序,极大的阻碍了它们的普遍应用。在本文中,我们设计了以两种不同的电解液为反应前驱体,在室温下,用简单的电化学沉积过程制备出了CuBr晶体。XRD分析结果表明:电沉积的CuBr晶体在(111)面方向显示了强烈的优先取向。PL分析结果表明:一个强的发射峰出现在2.94eV和一个小的发射峰出现在3.32eV。2.94eV的峰是由CuBr的束缚激子发光产生的,而3.32eV的峰是由CuBr的自由激子发光产生的,束缚激子的发光强度远远高于自由激子的发光强度。通过[Bmim][BF4]离子液体来调控电沉积CuBr的晶体形貌,进一步研究晶体尺寸,形貌和取向对电沉积CuBr晶体光学和导电性质的影响是很有趣的。简单的电化学过程也可以推广到生长其它的金属卤化物,如CuCl,CuI,和稀土元素卤化物。(3)通过电沉积Cu2O化学反应制备CuBr。在第五章中,我们设计了另外一种制备CuBr的方法,我们称之为Cu2O薄膜转化法。即CuBr可以由电沉积的Cu2O在一定条件下发生化学反应转化得到。首先以Cu(NO3)2水溶液为电解液,在一定条件下电沉积出Cu2O薄膜,然后Cu2O薄膜与HBr酸发生化学反应转化为CuBr薄膜。这一方法的提出将电沉积和化学反应结合起来,也为CuBr薄膜的规模制备提供了一种简单可行的方法。通过本文研究,得到了具有新形貌和光学特性的Cu2O和CuBr薄膜,这一方法有可能推广到规模生产晶体薄膜,在太阳能电池、催化和激光器等领域得到应用。
二、用石英坩埚生长热稳定半绝缘GaAs单晶的探讨(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、用石英坩埚生长热稳定半绝缘GaAs单晶的探讨(论文提纲范文)
(1)大直径InP单晶制备及其半绝缘特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
§1-1 晶体概述 |
§1-2 InP 的基本性质 |
§1-3 InP 基半导体合金材料 |
§1-4 课题来源和选题意义 |
1-4-1 课题来源 |
1-4-2 选题意义 |
§1-5 本论文的主要研究内容 |
第二章 InP 合成技术 |
§2-1 合成 InP 多晶方法 |
2-1-1 水平布里奇曼法(HB)/水平梯度凝固法(HGF)合成 |
2-1-2 溶质扩散法(SSD)合成 |
2-1-3 直接合成法 |
§2-2 磷注入合成 InP 多晶 |
2-2-1 磷注入合成 InP 原理 |
2-2-2 磷注入合成方法 |
§2-3 大容量、快速磷注入合成 InP 材料 |
2-3-1 原材料 |
2-3-2 实验 |
§2-4 影响磷注入合成速度和质量的工艺因素 |
2-4-1 热场 |
2-4-2 合成速度及温度的控制 |
2-4-3 炉内压力的影响 |
2-4-4 熔体化学计量比的控制 |
2-4-5 合成的结果及分析 |
§2-5 结论 |
第三章 InP 单晶生长 |
§3-1 引言 |
§3-2 InP 单晶生长技术 |
3-2-1 液封直拉(LEC)技术 |
3-2-2 改进的LEC 法 |
3-2-3 蒸气控制直拉(VCz)技术 |
3-2-4 垂直梯度凝固(VGF)和垂直布里奇曼(VB)技术 |
3-2-5 水平布里奇曼(HB)技术和水平梯度凝固(HGF) |
3-2-6 其他生长 InP 单晶技术 |
§3-3 InP 大直径、长单晶生长研究 |
3-3-1 研究内容 |
3-3-2 实验条件和设计 |
3-3-3 减少InP 单晶生长中孪晶的产生 |
3-3-4 降低InP 单晶中的位错密度 |
§3-4 结论 |
第四章 熔体配比条件与 InP 材料的缺陷特性 |
§4-1 引言 |
§4-2 实验 |
§4-3 结果与讨论 |
4-3-1 室温和变温Hall 测试分析 |
4-3-2 光致发光谱(PL)测试分析 |
4-3-3 付立叶变换红外吸收谱(FT-IR)测试分析 |
4-3-4 缺陷的形成与熔体化学计量比的关系 |
4-3-5 熔体的化学计量比与晶体原生缺陷形成能的关系 |
4-3-6 熔体化学计量比与VInH4 的浓度关系 |
4-3-7 铟空位与氢复合体VInH4 对测试结果的影响 |
第五章 半绝缘 InP 晶片的制备 |
§5-1 InP 晶格中的点缺陷 |
§5-2 点缺陷对半绝缘InP 材料性质的影响 |
§5-3 InP 单晶片的电阻率 |
§5-4 掺Fe 制备半绝缘InP 材料 |
§5-5 高温退火非掺InP 晶片制备半绝缘材料 |
§5-6 材料中的深能级缺陷 |
§5-7 结论 |
第六章 结论 |
§6-1 结论 |
§6-2 下一步展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文和科研情况说明 |
(2)InP晶体合成、生长和特性(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 InP 晶体概述 |
1.2 InP 的基本性能 |
1.3 国内外InP 单晶材料研究背景 |
1.3.1 国外InP 单晶材料发展情况 |
1.3.2 我国InP 单晶材料发展情况 |
1.4 课题来源、选题意义 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 选题意义 |
1.5 本论文的内容和结构安排 |
第二章 InP 合成技术 |
2.1 合成InP 多晶方法简介 |
2.1.1 溶质扩散法合成(SSD) |
2.1.2 水平布里奇曼法(HB)和水平梯度凝固法(HGF)合成 |
2.1.3 直接合成法 |
2.2 磷注入合成InP 多晶 |
2.2.1 磷注入合成InP 原理 |
2.2.2 磷注入合成方法 |
2.3 大容量、快速磷注入合成InP 材料 |
2.3.1 原材料 |
2.3.2 实验 |
2.4 影响磷注入合成速度和质量的工艺因素 |
2.4.1 热场 |
2.4.2 合成速度及温度的控制 |
2.4.3 炉内压力的影响 |
2.4.4 熔体化学计量比的控制 |
2.4.5 合成的结果及分析 |
2.5 结论 |
第三章 InP 单晶生长 |
3.1 引言 |
3.2 InP 单晶生长技术简介 |
3.2.1 液封直拉(Liquid Encapsulated Czochralski,LEC)技术 |
3.2.2 改进的LEC 法 |
3.2.3 蒸气控制直拉(Vapour Control Czochralski,VCz)技术 |
3.2.4 垂直梯度凝固(Vertical Gradient Freeze, VGF)和垂直布里奇曼(Vertical Bridgeman,VB)技术 |
3.2.5 水平布里奇曼(Horizontal Bridgman,HB)技术、水平梯度凝固(Horizontal Gradient Freeze HGF)技术 |
3.2.6 其他生长InP 单晶技术 |
3.3 InP 大直径、长单晶生长研究 |
3.3.1 研究内容 |
3.3.2 实验条件和设计 |
3.3.3 减少InP 单晶生长中孪晶的产生 |
3.3.4 降低InP 单晶中的位错密度 |
3.4 结论 |
第四章 熔体配比条件与InP 材料的缺陷特性 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 室温和变温Hall 测试分析 |
4.3.2 光致发光谱(PL)测试分析 |
4.3.3 付立叶变换红外吸收谱(FT-IR)测试分析 |
4.3.4 缺陷的形成与熔体化学计量比的关系 |
4.3.5 熔体的化学计量比与晶体原生缺陷形成能的关系 |
4.3.6 熔体化学计量比与V_(In)H_4 的浓度关系 |
4.3.7 铟空位与氢复合体V_(In)H_4 对测试结果的影响 |
4.4 结论 |
第五章 V_(In)H_4在InP 材料中的影响 |
5.1 引言 |
5.2 试验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 未掺杂LEC-InP 中的V_(In)H_4 |
5.3.2 掺Fe 的LEC-InP 中的V_(In)H_4 |
5.3.3 对n 型LEC-InP 电子特性的影响 |
5.3.4 对掺Fe 的LEC-InP 补偿的影响 |
5.3.5 对LEC-InP 材料热稳定性的影响 |
5.4 结果分析和讨论 |
5.5 结论 |
第六章 InP 基谐振隧穿器件及其集成技术初步研究 |
6.1 谐振隧穿器件及其集成技术研究概述 |
6.1.1 谐振隧穿器件 |
6.1.2 HEMT |
6.1.3 RTD 与HEMT 单片集成 |
6.1.4 InP 基RTD/HEMT 单片集成研究 |
6.2 材料结构设计 |
6.2.1 材料结构列表 |
6.2.2 材料的分子束外延 |
6.2.3 版图设计 |
6.2.4 RTD/HEMT 单片集成工艺介绍 |
6.3 器件测试结果与分析 |
6.3.1 芯片测试结果与分析 |
6.3.2 说明 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 进一步展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(4)高质量、大直径磷化铟单晶研究(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
1 、 磷化铟的基本属性 |
1.1 磷化铟300K的基本特性 |
1.2 磷化铟的物理特性 |
1.3 磷化铟的光学特性 |
1 、 论文开展的来源、目的、意义 |
2 、 论文开展的思路、方法、措施 |
3 、半导体缺陷和几种实验研究方法 |
第二章 磷化铟材料合成技术简介 |
1 、 背景技术简介 |
2 、 磷化铟合成技术 |
2.1 两步法 |
2.1.1 水平布里奇曼技术 (HB) |
2.1.2 溶质扩散合成技术 (SSD) |
2.2 一步法 |
2.2.1 原位磷注入合成法 |
2.2.2 磷液封法 |
第三章 快速大容量磷注入合成磷化铟材料 |
1 、 磷注入合成磷化铟材料原理 |
2 、 实验 |
3 、 结果与讨论 |
4 、 结论 |
第四章 磷化铟单晶生长技术简介及发展 |
1 、 磷化铟材料研究简介 |
2 、 我国磷化铟单晶生长技术简介 |
3 、 磷化铟单晶材料制备的新进展 |
4 、 未来磷化铟单晶生长的发展 |
第五章 高质量、大直径磷化铟单晶生长技术 |
1 、 引言 |
2 、 实验和方法 |
3 、 降低磷化铟晶体的位错密度 |
4 、 减少磷化铟晶体的孪晶 |
第六章 磷化铟单晶材料的性质研究 |
1 、 半绝缘磷化铟形成机理的新进展 |
2 、 利用正电子湮没技术研究半绝缘磷化铟的性质 |
第七章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况及获奖情况 |
致谢 |
(5)溶胶—凝胶法制备锌锡氧化物薄膜材料及其应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 透明导电薄膜 |
1.3 透明导电薄膜的制备技术和表征方法 |
1.4 氧化锌系透明导电薄膜 |
1.5 二氧化锡系透明导电薄膜 |
1.6 荧光粉的改性研究现状 |
1.7 选题依据 |
第2章 透明导电薄膜的溶胶凝胶法制备 |
2.1 溶胶凝胶法简介 |
2.2 ZNO:AL 透明导电薄膜的制备和分析 |
2.3 SNO_2:SB 透明导电薄膜的制备和分析 |
2.4 SNO_2-ZNO 交替透明导电薄膜的制备和分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 干凝胶升华沉积制备二氧化锡薄膜 |
3.1 样品的制备 |
3.2 二氧化锡薄膜的形成机制探讨 |
3.3 结果和讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 透明导电薄膜对ZNS:MN 荧光粉的包覆研究 |
4.1 试剂、实验设备及分析表征仪器 |
4.2 样品的制备和表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
5.1 本文的主要研究结果 |
5.2 对今后工作的建议 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
致谢 |
(6)LED用多晶化合物的微结构调控及物性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 半导体化合物材料 |
1.1.1 氮化镓材料 |
1.1.2 砷化镓材料 |
1.1.3 氧化锌材料 |
1.2 半导体材料在光电器件中的应用 |
1.2.1 GaN材料在光电器件中的应用 |
1.2.2 GaAs材料在光电器件中的应用 |
1.2.3 ZnO材料在光电器件中的应用 |
1.3 LED器件及工艺材料简介 |
1.3.1 LED的发展史 |
1.3.2 LED器件工艺流程及材料 |
1.4 选题意义及研究内容 |
参考文献 |
第二章 气相沉积法合成GaAs/Ga_2O_3复合多晶薄膜 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 薄膜的制备 |
2.2.2 薄膜的表征实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 物相表征 |
2.3.2 形貌表征 |
2.3.3 光学性能表征 |
2.3.4 薄膜的生长机理探讨 |
2.3.5 反应条件对薄膜的影响 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 CVD法合成多晶氮化镓薄膜 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 薄膜的制备 |
3.2.3 薄膜的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 物相表征 |
3.3.2 形貌和成分表征 |
3.3.3 光学性能表征 |
3.3.4 生长机理分析 |
3.3.5 同样催化条件下衬底对产物的影响 |
3.3.6 无催化条件下衬底对产物的影响 |
3.3.7 反应温度对GaN薄膜的影响 |
3.3.8 氨气流量对GaN薄膜的影响 |
3.3.9 缓冲层对GaN薄膜的影响 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 碳热还原法合成氧化锌晶体材料 |
4.1 实验部分 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 物相表征 |
4.2.2 形貌表征 |
4.2.3 生长机理探讨 |
4.2.4 原料配比改变合成氧化锌六方纳米管的研究 |
4.3 本章小结 |
参考文献 |
第五章 溶胶-凝胶法制备ZnO多晶薄膜 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 实验过程 |
5.1.3 表征实验 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 不同基片上薄膜的物相分析 |
5.2.2 不同基片和温度生长薄膜的微观形貌分析 |
5.2.3 不同基片和温度下生长薄膜的光学性能分析 |
5.2.4 基片种类对ZnO薄膜的影响 |
5.2.5 退火温度对ZnO薄膜的影响 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第六章 碳化钒花状分级结构纳米材料 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 样品的制备 |
6.2.2 表征实验 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 物相和成分分析 |
6.3.2 形貌和微观结构分析 |
6.3.3 形成机理 |
6.3.4 催化分解氨气的效果初探 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 碳化硼复合纳米绳的研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 物相分析 |
7.3.2 产物的形貌与微观结构 |
7.3.3 生长基底对碳/碳化硼的影响 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第八章 结论 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
博士学位论文独创性说明 |
(7)ZnO半导体光电材料的制备及其性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 立题依据 |
1.2 研究构思 |
第二章 文献综述 |
2.1 ZnO的基本性质 |
2.2 ZnO的形态结构 |
2.2.1 ZnO薄膜 |
2.2.2 ZnO纳米结构 |
2.2.3 ZnO体单晶 |
2.3 ZnO的性能与应用 |
2.3.1 ZnO的光电特性 |
2.3.2 ZnO的压电和热电特性 |
2.3.3 ZnO的铁电和铁磁特性 |
2.4 Zno的缺陷与掺杂 |
2.4.1 ZnO中的本征缺陷 |
2.4.2 ZnO中的非故意掺杂 |
2.4.3 ZnO中的施主掺杂 |
2.4.4 ZnO中的受主掺杂 |
参考文献 |
第一篇 直流反应磁控溅射生长ZnO晶体薄膜 |
第三章 直流反应磁控溅射技术实验原理 |
3.1 实验设备 |
3.2 溅射原理 |
3.3 实验制备过程 |
3.4 衬底及其清洗 |
3.5 性能表征 |
参考文献 |
第四章 本征ZnO晶体薄膜 |
4.1 原位生长ZnO薄膜 |
4.2 ZnO薄膜的退火处理 |
4.2.1 XRD分析 |
4.2.2 AFM分析 |
4.2.3 XPS分析 |
4.2.4 SRP分析 |
4.3 ZnO薄膜的退火模型 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 Al掺杂n型ZnO晶体薄膜 |
5.1 薄膜组分分析 |
5.2 结构与形貌分析 |
5.3 电学特性分析 |
5.4 光学特性分析 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 N掺杂p型ZnO晶体薄膜 |
6.1 生长温度的影响 |
6.2 NH_3浓度的影响 |
6.2.1 纯O_2的生长气氛 |
6.2.2 NH_3-O2的生长气氛 |
6.2.3 纯NH_3的生长气氛 |
6.3 H辅助掺杂机理 |
6.4 N掺杂p型ZnO的稳定性 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第七章 N-Al共掺p型ZnO晶体薄膜 |
7.1 N-Al共掺p型ZnO薄膜的生长 |
7.1.1 N_2O含量的影响 |
7.1.2 生长温度的影响 |
7.1.3 Al含量的影响 |
7.1.4 N-Al共掺p型ZnO薄膜的稳定性 |
7.2 N-Al共掺机理 |
7.2.1 共掺理论的介绍与思考 |
7.2.2 ZnO:(N,Al)中N掺入量的提高及其分析 |
7.3.3 ZnO:(N,Al)薄膜的稳定性及其分析 |
7.3.4 共掺ZnO薄膜的迁移率 |
7.3 p-ZnO:(N,Al)薄膜性能的提高 |
7.3.1 缓冲层/膜厚对p-ZnO:(N,Al)薄膜性能的影响 |
7.3.2 衬底类型对p-ZnO:(N,Al)薄膜性能的影响 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第八章 ZnO基p-n结的制备及其性能 |
8.1 完整的晶体薄膜体系 |
8.2 基于p—ZnO:N和n(i)-ZnO的p-n结 |
8.3 基于p-ZnO:(N,Al)和n-ZnO:Al的p-n结 |
8.3.1 欧姆接触特性 |
8.3.2 ZnO异质p-n结 |
8.3.3 ZnO同质p-n结 |
8.4 ZnO同质p-n结的性能比较 |
8.5 本章小结 |
参考文献 |
第二篇 固体源化学气相沉积生长ZnO材料 |
第九章 固体源化学气相沉积实验原理 |
9.1 技术发展及其命名 |
9.2 生长过程及其原理 |
9.2.1 本征ZnO薄膜 |
9.2.2 N掺杂ZnO薄膜 |
9.2.3 ZnO量子点结构 |
9.3 衬底及其清洗 |
9.4 性能表征 |
参考文献 |
第十章 N掺杂p型ZnO网状薄膜 |
10.1 生长参数对性能的影响 |
10.1.1 衬底温度的影响 |
10.1.2 N源温度的影响 |
10.2 N掺杂p型ZnO薄膜的性能 |
10.3 本章小结 |
参考文献 |
第十一章 (100)取向ZnO纳米颗粒薄膜 |
11.1 生长参数的优化 |
11.2 生长机理 |
11.3 性能表征与分析 |
11.3.1 XPS分析 |
11.3.2 AFM分析 |
11.3.3 SEM分析 |
11.3.4 光学特性分析 |
11.4 本章小结 |
参考文献 |
第十二章 ZnO量子点结构 |
12.1 性能表征与分析 |
12.1.1 SEM分析 |
12.1.2 EDS分析 |
12.1.3 XRD分析 |
12.1.4 光学性能分析 |
12.2 生长机理的探讨 |
12.3 本章小结 |
参考文献 |
第十三章 结论 |
致谢 |
博士期间论文和专利一览表 |
(9)半导体材料的电沉积制备及其形貌控制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
§1.1 半导体材料简介 |
1.1.1 半导体材料的分类 |
1.1.2 半导体的晶体结构 |
1.1.3 半导体的光学性质 |
1.1.4 半导体中的杂质和缺陷 |
§1.2 电沉积半导体材料研究进展 |
1.2.1 研究综述 |
1.2.2 基本原理 |
1.2.3 典型实例 |
§1.3 离子液体简介 |
1.3.1 离子液体定义 |
1.3.2 离子液体的种类 |
1.3.3 离子液体的物理化学特性 |
1.3.4 离子液体和常用电解液的比较 |
1.3.5 离子液体的应用 |
§1.4 本论文的研究意义和研究内容 |
参考文献 |
第二章 实验中的表征技术及原理 |
§2.1 引言 |
§2.2 X射线衍射法(XRD) |
§2.3 透射电子显微镜(TEM) |
§2.4 电子衍射法(ED) |
§2.5 扫描电子显微镜(SEM) |
§2.6 X射线能量色散谱(EDS) |
§2.7 光致发光(PL) |
第三章 离子液体中电沉积形貌可控的Cu_2O薄膜 |
§3.1 引言 |
§3.2 电沉积Cu_2O薄膜与表征 |
3.2.1 试剂与仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.3 离子液体对Cu_2O晶体形貌的调控 |
§3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Cu_2O薄膜的XRD表征 |
3.3.2 Cu_2O薄膜的SEM表征 |
3.3.3 Cu_2O薄膜的TEM表征 |
3.3.4 离子液体对Cu_2O晶体形貌的调控 |
3.3.5 沉积时间对Cu_2O形貌的影响 |
3.3.6 沉积温度对Cu_2O形貌的影响 |
§3.4 离子液体调控Cu_2O形貌的机理分析 |
§3.5 离子液体对Cu_2O形貌调控的验证 |
3.5.1 Cu_2O薄膜的XRD表征 |
3.5.2 Cu_2O薄膜的SEM表征 |
§3.6 本章小结 |
参考文献 |
第四章 在ITO导电衬底上电沉积高取向的CuBr |
§4.1 引言 |
§4.2 电沉积法制备高导向CuBr薄膜 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 实验方法 |
§4.3 结果与讨论 |
4.3.1 以CuBr_2水溶液为电解液制备CuBr |
4.3.2 以Cu(NO_3)_2和KBr混合溶液为电解液制备CuBr |
§4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 通过电沉积Cu_2O化学反应转化制备CuBr |
§5.1 引言 |
§5.2 CuBr薄膜的制备 |
5.2.1 试剂与仪器 |
5.2.2 实验方法 |
§5.3 结果与讨论 |
5.3.1 实验1所得产物的XRD表征 |
5.3.2 实验1所得产物的SEM表征 |
5.3.3 实验2所得产物的XRD表征 |
5.3.4 实验2所得产物的SEM表征 |
5.3.5 实验3所得产物的XRD表征 |
5.3.6 实验3所得产物的SEM表征 |
§5.4 本章小结 |
参考文献 |
结论 |
附录Ⅰ 博士期间发表和送审的论文 |
附录Ⅱ 致谢 |
四、用石英坩埚生长热稳定半绝缘GaAs单晶的探讨(论文参考文献)
- [1]大直径InP单晶制备及其半绝缘特性研究[D]. 周晓龙. 河北工业大学, 2010(04)
- [2]InP晶体合成、生长和特性[D]. 孙聂枫. 天津大学, 2008(08)
- [3]用石英坩埚生长热稳定半绝缘GaAs单晶的探讨[J]. 彭正夫. 固体电子学研究与进展, 1983(04)
- [4]高质量、大直径磷化铟单晶研究[D]. 孙聂枫. 天津大学, 2004(04)
- [5]溶胶—凝胶法制备锌锡氧化物薄膜材料及其应用[D]. 周宏伟. 山东师范大学, 2007(04)
- [6]LED用多晶化合物的微结构调控及物性研究[D]. 马淑芳. 太原理工大学, 2011(08)
- [7]ZnO半导体光电材料的制备及其性能的研究[D]. 吕建国. 浙江大学, 2005(07)
- [8]GaAs、GaP、InP等Ⅲ—Ⅴ族化合物的最新动向[J]. 藤田庆一郎,芦云蓉. 半导体情报, 1978(03)
- [9]半导体材料的电沉积制备及其形貌控制研究[D]. 李赫. 浙江大学, 2007(05)