Pt/n-GaN肖特基接触的退火行为

在金属有机物气相外延（MOVPE）方法生长的非故意掺杂的n-GaN上用Pt制成了肖特基接触，并在250-650℃范围内对该接触进行退火。通过实验发现，Pt与非故意掺杂n-GaN外延薄膜可以形成较好的肖特基接触，而适当的退火温度可以有效地改善Pt/n-GaN肖特基接触的性质。在该实验条件下，400℃温度下退火后的Pt/n-GaN肖特基接触，势垒高度最大，理想因子最小。在600℃以上温度退火后，该接触特性受到破坏，SEM显示在该温度下，Pt已经在GaN表面凝聚成球，表面形成孔洞。

GaN的声表面波特性研究

采用金属有机物化学气相外延方法在(0001)面蓝宝石上生长了高质量、高阻的未掺杂(0001)面GaN薄膜。为精确测量GaN薄膜材料的声表面波特性，在GaN薄膜表面上沉积了金属叉指换能器，叉指换能器采用等叉指结构，叉指的数目为40对，叉指间距为15μm。采用脉冲法测量了声表面波在自由表面和金属表面上的速度，并通过计算得到了机电耦合系数(κ^2)。所测量的声表面波速度（ν)为5667m／s，机电耦合系数(κ^2)为1．9％。

GaN外延膜厚度的x射线双晶衍射测量

提出了一种利用x射线双晶衍射测量GaN厚度的新方法．该方法采用GaN积分强度和衬底积分强度的比值与样品厚度的关系来测量GaN外延膜厚度，此比值与GaN样品厚度在t＜2μm为线性关系．该方法消除了因GaN吸收造成的影响，比单纯用GaN积分强度与样品厚度的关系推算GaN外延膜厚度精度更高，更方便可靠．

射频等离子体发射光谱分析在分子束外延GaN生长中的应用

研究了射频等离子体辅助分子束外延生长GaN晶膜中氮等离子体的发射光谱。用非接触式测量方法-光谱法测定了等离子体特性。讨论了分子束外延生长系统参数的变化与等离子体发光光谱变化之间的联系，薄膜生长与等离子体内活性粒子之间的关系。

RF-MBE生长AlN/GaN超晶格结构二维电子气材料

用射频等离子体辅助分子束外延技术（RF-MBE）在c面蓝宝石衬底上外延了高质量的GaN膜以及AlN/GaN超晶格结构极化感应二维电子气材料。所获得的掺Si的GaN膜室温电子浓度为2.2 * 10~(18)cm~(-3)，相应的电子迁移率为221cm~2/(V·s);1μm厚的GaN外延膜的（0002）X射线衍射摇摆曲线半高宽（FWHM）为7’；极化感应产生的二维电子气室温电子迁移率达到1086cm~2/(V·s)，相应的二维电子气面密度为7.5 * 10~(12)cm~(-2)。

GaN横向外延中晶面倾斜的形成机制

采用双晶X射线衍射（DC－XRD）研究蓝宝石（0001）衬底上横向外延GaN层中晶面倾斜的形成原因。发现横向生长区的GaN在垂直掩模方向上朝SiNx掩模层弯曲。采用选择性腐蚀逐渐去掉SiNx掩模层，发现XRD中G N(002)ω扫描衍射峰两侧存在与晶面倾斜有关的衍射信息。该衍射信息起初为一个很宽的峰，随着选择性腐蚀的进行，会先分裂为两个峰，最后当SiNx掩模层全部腐蚀掉后，其中一个衍射峰会消失，而只剩下一个很窄的峰。作者证实造成横向外延GaN中晶面倾斜的原因有两个

立方相GaN外延层中堆垛层错的非对称性

通过TEM截面像和平面像的观察，对于用低压金属有机化合物气相外延（LP-MOVPE）法在GaAs（001）衬底上制备的立方相GaN外延层中的缺陷结构进行了观察和分析。结果表明，在立方GaN/GaAs（001）外延层中存在很高密度的堆垛层错，层错密度及其宽度在相互垂直的（110）方向上有明显的差异，闪锌矿结构中α位错与β位错间的差异可能是层错出现非对称性的原因。

GaAs衬底生长的立方GaN晶片键合技术

利用晶片键合技术通过多层金属膜成功地把立方相GaN LED结构键合到新衬底Si上，并又利用湿法腐蚀技术去掉了原GaAs衬底．SEM和PL观察表明，利用键合技术可以完整地把立方相GaN以外延薄膜转移到新的衬底上而不改变外延层的物理和光学性质．XRD(x射线衍射)结果分析显示，键合后的样品中出现了新的合金和化合物

掺铒GaN薄膜光致发光的研究

采用傅立叶变换红外光谱（FT－IR）研究了掺铒GaN薄膜光致发光特性，光致发光谱（PL）的测量结果表明

横向外延GaN结晶质量的同步辐射研究

采用同步辐射X光衍射技术研究了α-Al_2O_3(0001)衬底上横向外延GaN的结构特征。发现横向生长区的GaN（0001）晶面与窗口区的GaN(0001)晶面在垂直掩模方向上存在取向差。ω/2θ联动扫描发现横向生长区的GaN的衍射峰半高宽约为窗口区GaN的一半，这表明横向外延生长技术在降低GaN穿透位错密度的同时，还能大幅度提高GaN的晶粒尺寸。

分子束外延AlGaN/GaN异质结场效应晶体管材料

用自组装的氮源分子束外延（NH_3-MBE）系统和射频等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）系统在C面蓝宝石衬底上外延了优质GaN以及AlGaN/GaN二维电子气材料。GaN膜（1.2 μm厚）室温电子迁移率达300 cm~2/V·s，背景电子浓度低至2 * 10~(17) cm~(-3)。双晶X射线衍射（0002）摇摆曲线半高宽为6 arcmin。AlGaN/GaN二维电子气材料最高的室温和77 K二维电子气电子迁移率分别为730 cm~2/V·s和1200 cm~2/V·s，相应的电子面密度分别是7.6 * 10~(12) cm~(-2)和7.1 * 10~(12) cm~(-2)；用所外延的AlGaN/GaN二维电子气材料制备出了性能良好的AlGaN/GaN HFET（异质结场效应晶体管），室温跨导为50 mS/mm（栅长1 μm），截止频率达13 GHz（栅长0.5 μm）。该器件在300 ℃出现明显的并联电导，这可能是材料中的深中心在高温被激活所致。

用侧向外延生长法降低立方相GaN中的层错密度

尝试用侧向外延（ELOG）方法来降低立方相GaN中的层错密度。侧向外延是在SiO_2/GaN/GaAs图像形底上进行的，对生长所得的立方相GaN外延层用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）进行了观察和分析，TEM的平面像表明经过ELOG方法生长后，立方相GaN外延层中的层错密度由侧向外延生长前的5 * 10~9cm~(-2)降低至生长后的6 * 10~8cm~(-2)。双晶X射线衍射（DCXRD）测量给出侧向外延前后外延层ω扫描（002）衍射摇摆曲线的半高宽（FWHM）分别为33’和17.8’，表明晶体质量有了较大改善。对立方相GaN侧向外延过程中层错减少的机制进行了讨论。

(111)Si上外延生长六方GaN的TEM观察

利用衍衬、SAED、HRTEM对在（111）Si上外延生长的六方GaN进行了观察分析。GaN外延层与缓冲层和基底的取向关系为(0001)_(GaN)∥(0001)_(AlN)∥(111)_(Si)，[11(2-bar)0]_(GaN)∥[11(2-bar)0]_(AlN)∥[110]_(Si)。GaN外延层中存在倒反畴。GaN中位错以刃型位错为主。In_(0.1) Ga_(0.9) N/GaN的多重量子阱结构（MQW）具有阻挡穿透位错，降低位错密度的作用。

GaN/GaAs(001)与GaN/Al_2O_3(0001)外延层光辅助湿法腐蚀行为的比较

研究了用金属有机物气相外延（MOVPE）方法在GaAs(001)衬底上生长的立方相GaN(c-GaN)外延层的光辅助湿法腐蚀特性，并和生长在蓝宝石（0001）衬底上的六方相GaN(h-GaN)外延层的光辅助湿法座蚀特性进行了比较。实验发现c-GaN膜的暗态电流和光电流的变化不同于h-GaN膜的腐蚀电流的变化规律。对引起上述差异的原因进行了简单的讨论。

GaAs吸收衬底生长的立方相GaN发光二极管的工艺设计与实现

利用光学薄膜原理，计算了采用晶片键合技术来提高以GaAs为衬底的立方相GaN的出光效率的理论可行性，以Ni为粘附层，Ag为反射层的Ni/Ag/Au薄膜体系可以使立方GaN的出光效率从理论上提高2.65倍左右。实验结果证实，利用键合方法实现的以Ni/Ag/Au作为反射膜的样品的光反射率比未做键合的GaN/GaAs样品的光反射率的理论计算的459.2nm处提高了2.4倍。