Etching Behavior of GaN/GaAs(001) Epilayers Grown by MOVPE

Wet etching characteristics of cubic GAN (c-GaN) thin films grown on GaAs(001) by metalorganic vapor phase epitaxy (MOVPE) are investigated. The samples are etched in HCl, H_3PO_4, KOH aqueous solutions, and molten KOH at temperatures in the range of 90～300 ℃. It is found that different solution produces different etch figure on the surfaces of a sample. KOH-based solutions produce rectangular pits rather than square pits. The etch pits elongate in [1(1-bar)0] direction, indicating asymmetric etching behavior in the two orthogonal <110> directions. An explanation based on relative reactivity of the various crystallographic planes is employed to interpret qualitatively the asymmetric etching behavior. In addition, it is found that KOH aqueous solution would be more suitable than molten KOH and the two acids for the evaluation of stacking faults in c-GaN epilayers.

Growth of Cubic GaN by MOCVD at High Temperature

High quality cubic GaN (c-GaN) is grown by metalorganic vapor deposition (MOCVD) at an increased growth temperature of 900 ℃, with the growth rate of 1.6 μm/h. The full width at half maximum (FWHM) of room temperature photoluminescence (PL) for the high temperature grown GaN film is 48meV. It is smaller than that of the sample grown at 830 ℃. In X-ray diffraction (XRD) measurement, the high temperature grown GaN shows a (002) peak at 20° with a FWHM of 21'. It can be concluded that, although c-GaN is of metastable phase, high growth temperature is still beneficial to the improvement in its crystal quality. The relationship between the growth rate and growth temperature is also discussed.

MOVPE生长的GaN基蓝色与绿色LED

报道用自行研制的LP-MOVPE设备,在蓝宝石(α-Al_2O_3)衬底上生长出以InGaN为有源区的蓝光和绿光InGaN/AlGaN双异质结构以及InGaN/GaN量子阱结构的LED,其发射波长分别为430～450nm和520～540nm。

立方相GaN/GaAs（001）外延层中六角相的分布特征

于2010-11-23批量导入

GaN蓝光材料新型ZnO/Si外延衬底的溅射沉积

采用常规磁控溅射方法，通过优化工艺，在Si(100),Si(111)多种基片上沉积ZnO薄膜。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线摇摆曲线(XRC)，对ZnO薄膜的微区形貌、结晶情况、C轴择优取向进行了详细的测试分析。结果表明，所制备的ZnO薄膜具有理想的结构特性，大多数样品测得ZnO(002)晶面XRC的半高宽(FWHM)1°左右，最小值达0.353°，优于目前国内外同类研究的最佳结果2°。并对ZnO/Si(100)与ZnO/Si(111)衬底的结果进行了比较和讨论。

立方相GaN外延层的表面起伏和高密度孪晶与六角相

利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)技术研究了低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)的立方相GaN/GaAs(001)外延层的表面起伏特征，及其与外延层极性和内部六角相、立方相微孪晶之间的联系。结果表明外延表面存在有大量沿[1-10]方向延伸的条带状台阶，而表面起伏处对应着高密度的六角相或立方相微孪晶，在表面平整的区域内其密度则较低。{111}_(Ga)和{111}_N面上形成六角相和微孪晶概率的明显差异是导致外延层表面台阶状起伏特征的根本原因。

计入衍射几何因子和多重性因子的立方GaN相含量的测定

以回摆法衍射峰的积分强度为基础，提出了X射线衍射分析单晶体时的多重性因子和衍射几何因子的概念，推导出普遍适用的相含量计算公式。利用双晶X射线多功能四圆衍射仪测绘GaN/GaAs(001)外延层中立方相(002)面、{111}面和六角相{10-10}面的极图和倒易空间Mapping，分析了六角相和立方相微孪晶的各晶面在极图中的分布特征及计算相含量时的多重性因子和衍射几何因子，并根据立方相(002)、立方相微孪晶{111}、六角相{10-11}和{10-10}衍射峰的积分强度，求得外延层中立方相微孪晶和六角相的含量。

MOVPE生长InGaN/GaN单量子阱绿光LED

于2010-11-23批量导入

P型GaN和AlGaN外延材料的制备

研究了MOVPE方法外延P型GaN和Al0.13 Ga0.87N的生长工艺，包括掺杂剂量和热退火条件，对材料电学性质的影响。得到了性能优良的P型材料，并研制了InGaN/AlGaN双异质结蓝光发光二极管。

高迁移率AlGaN-GaN二维电子气

国家863计划,国家自然科学基金

GaN发光二极管的负电容现象

采用串联等效电路分析了较大正向电压下半导体二极管的交流电学特性，由此可以同时测量结电容和串联电阻，并能判断二极管是否有界面层。首次发现了在较低的测试频率和较大的正向电压下，GaN二极管的结电容具有负值，并且测试频率越低，正向偏压越大，负电容现象越显著。这种负电容效应可能与大正向电压下强注入造成的电子-空穴复合发光有关。

RF-MBE生长AlGaN/GaN二维电子气材料

于2010-11-23批量导入

RF-MBE生长AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料

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AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料。所外延的GaN膜室温背景电子浓度为2×10~(17)cm~(-3)，相应的电子迁移率为177cm~2/(V·s);GaN(0002)X射线衍射摇摆曲线半高宽(FWHM)为6'；AlGaN/GaN极化感应二维电子气材料的室温电子迁移率为730cm~2(V·s)，相应的电子气面密度为7.6×10~(12)cm~(-2)；用此二维电子气材料制作的异质结场效应晶体管(HFET)室温跨导达50mS/mm(栅长1μm)，截止频率达13GHz(栅长0.5μm)。

InGaN/GaN单量子阱绿光发光二极管

采用金属有机物气相外延方法，研制了InGaN/GaN单量子阱结构的绿光发光二极管。测量了其电致发光光谱，及发光强度与注入电流的关系。室温20mA的注入电流时，发光波长峰值为530nm，半高宽为30nm。注入电流小于40mA时，发光强度随注入电流单调递增。

Au-GaN肖特基结的伏安特性

在MBE和MOCVD两种方法制备的n-GaN材料上制作了Au-GaN肖特基结，测定了肖特基结的室温I-V特性。分析表明