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6英寸低缺陷掺硫磷化铟晶体制备与性质研究
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作者 李晓岚 高渊 +4 位作者 闫小兵 徐成彦 史艳磊 王书杰 孙聂枫 《半导体技术》 北大核心 2025年第7期684-690,共7页
低缺陷掺硫磷化铟晶片是光电器件的主要衬底材料,制备6英寸(1英寸=2.54 cm)大直径单晶是降低器件成本的重要手段之一。通过分析6英寸低缺陷掺硫磷化铟单晶生长过程的杂质效应机理、热应力和热场温度分布,并对掺硫磷化铟晶体头、中、尾... 低缺陷掺硫磷化铟晶片是光电器件的主要衬底材料,制备6英寸(1英寸=2.54 cm)大直径单晶是降低器件成本的重要手段之一。通过分析6英寸低缺陷掺硫磷化铟单晶生长过程的杂质效应机理、热应力和热场温度分布,并对掺硫磷化铟晶体头、中、尾切片进行电学性能、位错密度及应力测试,得到载流子浓度与掺杂量、迁移率及位错(腐蚀坑)密度之间的关系,以及掺硫磷化铟晶体易开裂的原因。优化了适合生长6英寸低缺陷掺硫磷化铟单晶的半封闭可调热场系统,通过增加热屏罩,提高了炉体上部空间的气氛温度,降低了晶体内部的温度梯度,从而有效降低了晶体内的残余应力。确定了InP中In2S3的掺杂质量分数最大限度(≤300×10^(-6)),得到了低位错密度(<3000 cm^(-2))的磷化铟晶体,并有效地降低了晶体开裂的概率,实现了6英寸低缺陷掺硫磷化铟单晶的重复生长。 展开更多
关键词 掺硫磷化铟 晶体生长 杂质效应 位错(腐蚀坑)密度 晶体开裂
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富磷半绝缘磷化铟晶体生长的行波磁场调控
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作者 邵会民 史睿菁 +4 位作者 李早阳 孙聂枫 姜剑 毛旭瑞 宋瑞良 《半导体技术》 北大核心 2025年第9期901-907,共7页
针对高压垂直梯度凝固(HP-VGF)法生长InP晶体,建立了行波磁场作用下的晶体生长流动传热数值模型,并结合晶体生长实验研究了磁场对富磷半绝缘InP晶体中缺陷生成与掺杂分布的调控作用。研究结果表明,行波磁场可以在InP熔体中产生足够大的... 针对高压垂直梯度凝固(HP-VGF)法生长InP晶体,建立了行波磁场作用下的晶体生长流动传热数值模型,并结合晶体生长实验研究了磁场对富磷半绝缘InP晶体中缺陷生成与掺杂分布的调控作用。研究结果表明,行波磁场可以在InP熔体中产生足够大的洛伦兹力,使得熔体流动增强且温度分布发生变化;磁场调控使孪晶形核概率降低了15%,促进富磷熔体中气泡的逃逸,获得少气孔甚至无气孔的InP晶体,并能够减少晶体中心位错和提高Fe掺杂及轴向电学参数的均匀性。本研究可为生长大尺寸高品质InP晶体提供参考。 展开更多
关键词 磷化铟 单晶 孪晶 半绝缘 磁场 位错
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GaN薄膜低温外延的ECR-PAMOCVD技术 被引量:16
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作者 徐茵 顾彪 +2 位作者 秦福文 从吉远 杨树人 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期37-39,共3页
给出了用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学汽相沉积(ECR-PAMOCVD)技术和在低温(≤600℃)、极低气压(≤1Pa)下生长GaN外延膜的装置、工艺及实验结果。并与以往的GaN外延技术进行了比较,说明了这... 给出了用电子回旋共振微波等离子体辅助金属有机化学汽相沉积(ECR-PAMOCVD)技术和在低温(≤600℃)、极低气压(≤1Pa)下生长GaN外延膜的装置、工艺及实验结果。并与以往的GaN外延技术进行了比较,说明了这种新的低温外延技术的独特优点。 展开更多
关键词 氮化镓 MOCVD 等离子体 低温外延
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用飞秒激光触发GaAs光电导体产生THz电磁波的研究 被引量:25
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作者 施卫 张显斌 +3 位作者 贾婉丽 李孟霞 许景周 张希成 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1735-1738,共4页
报道了用半绝缘 Ga As材料研制的光电导偶极天线在飞秒激光脉冲触发下辐射 THz电磁波的实验结果 .Ga As光电导偶极芯片的两个欧姆接触电极间隙为 3m m,采用 Si3N4 薄膜绝缘保护 ,在 5 4 0 V直流偏置下被波长80 0 nm,脉宽 14 fs,重复频率... 报道了用半绝缘 Ga As材料研制的光电导偶极天线在飞秒激光脉冲触发下辐射 THz电磁波的实验结果 .Ga As光电导偶极芯片的两个欧姆接触电极间隙为 3m m,采用 Si3N4 薄膜绝缘保护 ,在 5 4 0 V直流偏置下被波长80 0 nm,脉宽 14 fs,重复频率 75 MHz,平均功率 130 m W的飞秒激光脉冲触发时产生 THz电磁波 .用电光取样测量得到了 THz电磁脉冲的时域波形和频谱分布 .THz电磁波的辐射峰值位于 0 .5 THz左右 ,频谱宽度大于 2 THz,脉冲宽度约为 1ps. 展开更多
关键词 GaAs光电导偶极天线 太赫兹电磁波 皮秒电脉冲
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GaAs衬底上立方GaN的低温生长 被引量:9
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作者 顾彪 徐茵 +3 位作者 秦福文 丛吉远 张砚臣 孙捷 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期143-145,共3页
研究了以(001)GaAs为衬底的用ECRPAMOCVD法生长的立方GaN薄膜的主要性质,阐述了实验过程与生长用设备。在生长过程中,衬底温度约为600℃,反应器内压力约04Pa。
关键词 低温生长 活化氮源 ECR-PAMOCVD 立方氮化镓
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AlAs选择性湿氮氧化的工艺条件对氧化速率的影响 被引量:14
6
作者 张益 潘钟 +2 位作者 杜云 黄永箴 吴荣汉 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期260-264,共5页
结合垂直腔面发射激光器的制备 ,详细研究了 Al As选择性湿氮氧化工艺中氧化炉温、氮气流量、水温等条件和 Al As薄层的横向氧化速率之间的关系及其对氧化结果的影响 ,给出了合理的定性解释 ,并得到了可精确控制氧化过程及其均匀性的工... 结合垂直腔面发射激光器的制备 ,详细研究了 Al As选择性湿氮氧化工艺中氧化炉温、氮气流量、水温等条件和 Al As薄层的横向氧化速率之间的关系及其对氧化结果的影响 ,给出了合理的定性解释 ,并得到了可精确控制氧化过程及其均匀性的工艺条件 .在优化的工艺条件下运用湿氮氧化制备出低阈值的 In Ga As垂直腔面发射激光器 . 展开更多
关键词 砷化铝 湿氮氧化 氧化速率
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半绝缘GaAs衬底中位错对MESFETs旁栅效应的影响 被引量:7
7
作者 吴巨 何宏家 +2 位作者 范缇文 王占国 张绵 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第7期558-560,共3页
在位错密度不同的LEC半绝缘(SI)GaAs衬底上离子注入制做MESFETs,观察衬底位错对MESFETs旁栅效应的影响.结果表明,衬底中高位错密度可以抑制旁栅效应.
关键词 砷化镓 衬底 位错 MESFETS 旁栅效应
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用于GaN生长的蓝宝石衬底化学抛光研究 被引量:20
8
作者 王晓晖 刘祥林 +1 位作者 江度 陆大成 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第11期867-871,共5页
蓝宝石是生长GaN材料最常用的衬底,本文研究了H2SO4和H3PO4的混合酸液的温度、混合酸的比例以及腐蚀时间对蓝宝石腐蚀速率的影响.发现在H2SO4:H3PO4=3:1的溶液中的腐蚀速率是由表面化学反应速率所控制.利用X射线双晶衍射对除去蓝... 蓝宝石是生长GaN材料最常用的衬底,本文研究了H2SO4和H3PO4的混合酸液的温度、混合酸的比例以及腐蚀时间对蓝宝石腐蚀速率的影响.发现在H2SO4:H3PO4=3:1的溶液中的腐蚀速率是由表面化学反应速率所控制.利用X射线双晶衍射对除去蓝宝石表面的机械损伤层情况进行了测量. 展开更多
关键词 氮化镓 蓝宝石 衬底 化学抛光
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N型GaN的持续光电导 被引量:8
9
作者 汪连山 刘祥林 +4 位作者 岳国珍 王晓晖 汪度 陆大成 王占国 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期371-377,共7页
本文报道了金属有机物化学气相外延(MOVPE)生长的未人为掺杂和掺Sin-GaN的持续光电导(PersistentPhotoconductivity——PPC).在不同温度下观察了光电导的产生和衰变行为.实验结果表明... 本文报道了金属有机物化学气相外延(MOVPE)生长的未人为掺杂和掺Sin-GaN的持续光电导(PersistentPhotoconductivity——PPC).在不同温度下观察了光电导的产生和衰变行为.实验结果表明,未人为掺杂和掺Sin-GaN的持续光电导和黄光发射可能起源于深能级缺陷,这些缺陷可以是VGa空位、NGa反位或者VGa-SiGa络合物.和未人为掺杂样品A相比,样品B中因Si的并入导致GaN中的深能级缺陷增加,提高了GaN中黄光发射,使持续光电导衰变减慢,但实验未发现黄光的加强和光电导衰变特性与两样品生长温度有明显关系.随测量温度的增加,持续光电导衰变加快,衰变曲线能用扩展指数定律进行拟合. 展开更多
关键词 氮化镓 N型 持续光电导 MOVPE
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砷化镓晶片表面损伤层分析 被引量:6
10
作者 郑红军 卜俊鹏 +4 位作者 曹福年 白玉柯 吴让元 惠峰 何宏家 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期241-244,共4页
采用TEM观测与X射线双晶回摆曲线检测化学腐蚀逐层剥离深度相结合的方法,分析了SIGaAs晶片由切、磨、抛加工所引入的损伤层深度。比较两种方法测量结果上的差异,得出了TEM观测到的只是晶片损伤层厚度。
关键词 砷化镓 切片 磨片 抛光片 表面损伤层 晶片
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GaN——第三代半导体的曙光 被引量:88
11
作者 梁春广 张冀 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期89-99,共11页
自从蓝色GaN/GaInNLEDs研制成功之后,氮化物逐渐成为化合物半导体领域中一颗耀眼的新星.简要介绍了GaN的基本特性.探讨了材料的生长技术,包括衬底的选择和外延方法.最后给出了GaN基器件,如LEDs、LDs、... 自从蓝色GaN/GaInNLEDs研制成功之后,氮化物逐渐成为化合物半导体领域中一颗耀眼的新星.简要介绍了GaN的基本特性.探讨了材料的生长技术,包括衬底的选择和外延方法.最后给出了GaN基器件,如LEDs、LDs、FETs和探测器等的发展现状,同时描绘了氮化物器件的应用领域和未来的发展前景. 展开更多
关键词 氮化镓 化合物半导体 宽带隙 半导体材料
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磷化铟单晶片三步抛光技术研究 被引量:7
12
作者 杨洪星 王云彪 +2 位作者 刘春香 赵权 林健 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2012年第10期693-697,共5页
在磷化铟单晶片的抛光工艺中,将整个抛光过程分为粗抛、中抛以及精抛三个阶段,分别实现对磷化铟抛光片的总厚度变化、局部厚度变化以及表面粗糙度的控制。在粗抛阶段,采取压纹结构的抛光布、硅胶直径大的抛光液、有效氯含量高的氧化剂... 在磷化铟单晶片的抛光工艺中,将整个抛光过程分为粗抛、中抛以及精抛三个阶段,分别实现对磷化铟抛光片的总厚度变化、局部厚度变化以及表面粗糙度的控制。在粗抛阶段,采取压纹结构的抛光布、硅胶直径大的抛光液、有效氯含量高的氧化剂等措施,使化学作用、机械作用在较高的作用模式下达到平衡,使磷化铟单晶片表面快速达到镜面水平。在中抛阶段,采取平面结构抛光布、硅胶直径较小的抛光液、过氧化氢为氧化剂等措施,使化学作用、机械作用在较低的作用模式下达到平衡,实现对磷化铟单晶片局部平整度的控制。在精抛阶段,采取绒毛结构抛光布、硅胶直径更小的抛光液、过氧化氢为氧化剂等措施,实现对磷化铟单晶片表面粗糙度的控制。 展开更多
关键词 磷化铟(InP) 三步抛光技术 表面粗糙度 总厚度变化 局部厚度变化
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GaN的MOCVD生长 被引量:9
13
作者 陆大成 汪度 +5 位作者 王晓晖 董建荣 刘祥林 高维滨 李成基 李蕴言 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第11期831-834,共4页
GaN是重要的蓝光半导体材料.我们以TMGa和NH3为源在(0112)α-Al2O3衬底上成功的用MOCVD方法生长了GaN外延层,研究了GaN的表面形貌与结晶学、电学和光学特性.GaN(2110)面的双晶回摆曲线衍... GaN是重要的蓝光半导体材料.我们以TMGa和NH3为源在(0112)α-Al2O3衬底上成功的用MOCVD方法生长了GaN外延层,研究了GaN的表面形貌与结晶学、电学和光学特性.GaN(2110)面的双晶回摆曲线衍射峰的最小半高宽已达16'.并观测到GaN所发出的紫外和可见光波段的阴极荧光. 展开更多
关键词 氮化镓 MOCVD生长 半导体材料
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多缓冲层对MOCVD生长的GaN性能的影响 被引量:9
14
作者 陆敏 方慧智 +4 位作者 黎子兰 陆曙 杨华 章蓓 张国义 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期526-529,共4页
采用多低温缓冲层法和高低温联合缓冲层法在 MOCVD系统上生长 Ga N外延膜 .对薄膜进行了 X射线衍射和光致发光谱 (PL)测试 ,(0 0 0 2 ) X射线摇摆曲线和 PL 谱的半高宽与常规的单低温缓冲层法制备的薄膜相比均有不同程度的改善 .实验结... 采用多低温缓冲层法和高低温联合缓冲层法在 MOCVD系统上生长 Ga N外延膜 .对薄膜进行了 X射线衍射和光致发光谱 (PL)测试 ,(0 0 0 2 ) X射线摇摆曲线和 PL 谱的半高宽与常规的单低温缓冲层法制备的薄膜相比均有不同程度的改善 .实验结果表明改进的缓冲层法能提高 展开更多
关键词 MOCVD GAN 缓冲层
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Cl_2/BCl_3ICP刻蚀GaN基LED的规律研究 被引量:8
15
作者 宋颖娉 郭霞 +2 位作者 艾伟伟 董立闽 沈光地 《微纳电子技术》 CAS 2006年第3期125-129,共5页
研究了用Cl2/BCl3刻蚀GaN基LED中,工艺参数对GaN刻蚀速率、刻蚀侧壁和GaN与SiO2刻蚀选择比的影响。研究结果表明,刻蚀速率随着ICP功率和压强的增大先增大继而减小,随RF功率的增大单调增大;刻蚀选择比随ICP功率增大单调减小,随压强增大... 研究了用Cl2/BCl3刻蚀GaN基LED中,工艺参数对GaN刻蚀速率、刻蚀侧壁和GaN与SiO2刻蚀选择比的影响。研究结果表明,刻蚀速率随着ICP功率和压强的增大先增大继而减小,随RF功率的增大单调增大;刻蚀选择比随ICP功率增大单调减小,随压强增大而增大。还研究了刻蚀速率和选择比与气体比例变化的关系。刻蚀SEM图表明,压强和RF功率增大会使刻蚀垂直度增大。 展开更多
关键词 感应耦合等离子体刻蚀 GaN 刻蚀速率 选择比 垂直度
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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 被引量:5
16
作者 孙元平 张泽洪 +4 位作者 赵德刚 冯志宏 付羿 张书明 杨辉 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1001-1005,共5页
利用光学薄膜原理 ,计算了采用晶片键合技术来提高以 Ga As为衬底的立方相 Ga N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 Ga N的出光效率从理论上提高 2 .6 5倍左右 .实验结果证实 ,利用键... 利用光学薄膜原理 ,计算了采用晶片键合技术来提高以 Ga As为衬底的立方相 Ga N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 Ga N的出光效率从理论上提高 2 .6 5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 Ga N/ Ga As样品的光反射率在理论计算的 4 5 9.2 nm处提高了 2 .4倍 . 展开更多
关键词 发光二极管 立方相GAN 晶片键合 工艺设计 GAAS衬底
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Zn掺杂Z形GaN纳米线的制备及表征 被引量:6
17
作者 梁建 王晓宁 +3 位作者 张华 刘海瑞 王晓斌 许并社 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期36-41,46,共7页
本文以氧化镓、氧化锌和氨气为原料,通过常压化学气相沉积法(APCVD)在Au/Si(100)衬底上成功生长出了Zn掺杂的"Z"形GaN纳米线。利用场发射扫描电镜(FESEM)、X-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、光致发光谱(PL)等测试方... 本文以氧化镓、氧化锌和氨气为原料,通过常压化学气相沉积法(APCVD)在Au/Si(100)衬底上成功生长出了Zn掺杂的"Z"形GaN纳米线。利用场发射扫描电镜(FESEM)、X-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、光致发光谱(PL)等测试方法对样品的形貌、晶体结构及光学性质进行了表征。结果表明:在温度为950℃,氧化镓和氧化锌的质量比为8∶1的条件下,制备出的Zn掺杂Z形GaN单晶纳米线直径为70 nm、长度为数十个微米,生长机理遵循VLS机制。Zn元素的掺杂使GaN纳米线在420 nm处出现了光致发光峰,发光性能有所改善。 展开更多
关键词 氮化镓 纳米线 Zn掺杂 化学气相沉积 发光性能
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质子辐照对GaAs/AlGaAs多量子阱材料光学性质的影响 被引量:6
18
作者 黄万霞 林理彬 +1 位作者 曾一平 潘量 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第11期957-962,共6页
用固定能量为20keV,剂量为1011~1013/cm 2 的质子和固定剂量为1×1011/cm 2,能量为30~100keV 的质子,对GaAs/AlGaAs 多量子阱材料进行辐照,得到了材料的光致发光特性随质子能... 用固定能量为20keV,剂量为1011~1013/cm 2 的质子和固定剂量为1×1011/cm 2,能量为30~100keV 的质子,对GaAs/AlGaAs 多量子阱材料进行辐照,得到了材料的光致发光特性随质子能量和剂量的变化关系,并进行了讨论.结果表明,质子辐照对材料的光学性质有破坏性的影响,这种影响是通过两种机制引起的.相同能量的质子辐照,随着辐照剂量的增大,对量子阱光致发光峰的破坏增大.相同剂量的质子辐照,当辐照质子的射程刚好覆盖整个量子阱结构区域时,对量子阱光致发光峰的破坏最严重,当辐照质子的射程超过量子阱结构区域时,对量子阱光致发光峰的破坏反而减小. 展开更多
关键词 量子阱材料 光学性质 质子辐照 GaAs ALGAAS
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GSMBE GaN膜的电子输运性质研究 被引量:7
19
作者 王晓亮 孙殿照 +4 位作者 孔梅影 张剑平 曾一平 李晋闽 林兰英 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期890-895,共6页
用NH3作氮源的GSMBE方法在晶向为(0001)的α-Al2O3衬底上生长了非有意掺杂的单晶GaN外延膜,GaN膜呈N型导电,室温时的最高迁移率约为120cm2/(V·s),相应的非有意掺杂电子浓度为9.1×... 用NH3作氮源的GSMBE方法在晶向为(0001)的α-Al2O3衬底上生长了非有意掺杂的单晶GaN外延膜,GaN膜呈N型导电,室温时的最高迁移率约为120cm2/(V·s),相应的非有意掺杂电子浓度为9.1×1017cm-3.对一些GaN膜进行了变温Hal测试,通过电阻率、背景电子浓度以及Hal迁移率随温度的变化研究了GaN外延膜的导电机理.结果表明,当温度较低时,以电子在施主中心之间的输运导电为主;当温度较高时,以导带中的自由电子导电为主. 展开更多
关键词 氮化镓 GSMBE 电子输动性质
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溅射后退火反应法制备GaN薄膜的结构与发光性质 被引量:4
20
作者 杨莺歌 马洪磊 +3 位作者 薛成山 庄惠照 郝晓涛 马瑾 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期387-390,共4页
报道了用溅射后退火反应法在 Ga As (110 )衬底上制备 Ga N薄膜 .XRD、XPS、TEM测量结果表明该方法制备的 Ga N是沿 c轴方向生长的六角纤锌矿结构的多晶薄膜 .PL测量结果发现了位于 36 8nm处的室温光致发光峰 .
关键词 溅射 退火 GAN薄膜 结构 光致发光 氮化镓(110)晶面
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