超宽带隙Ga 2 O 3 和BN薄膜生长及阻变特性的研究
发布时间：2021-06-18 15:39
本论文围绕超宽带隙半导体材料Ga2O3和BN的制备及阻变特性展开了研究工作。超宽带隙半导体材料因其大的禁带宽度,高的电子迁移率以及大的击穿场强,不仅成为制备高功率电力电子器件的理想材料,也成为制备深紫外波段光电器件的理想材料。此外,超宽带隙半导体材料具有的高击穿场强和高抗辐照特性,可以用于制备超薄结构低功耗的新型高性能耐辐照阻性存储器件。论文从材料的化学气相沉积生长原理、材料特性表征以及阻变存储器的制备表征等方面进行了研究工作,主要分为以下几个方面:（1）利用MOCVD方法,在具有立方晶体结构的GaAs（100）衬底上生长了具有单斜晶体结构的β-Ga2O3薄膜,研究了生长压力对β-Ga2O3薄膜择优取向、生长速率以及表面形貌等方面的影响;（2）在具有六方晶体结构的GaN以及6H-SiC衬底上生长了六方晶体结构的ε-Ga2O3薄膜,详细表征了 ε-Ga2O3薄膜的晶体结构,并研究了亚稳相ε-Ga2O3在高温退火过程中的相变效应,研究了 ε-Ga203的热稳定性;（3）基于压力调控的成核控制理论,在Al2O3衬底上实现了单一相ε-和β-Ga2O3薄膜的可控生长,研究了压力调控在Ga2O3薄...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：179 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?２０１４年诺贝尔物理学奖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?２０１４?Ｎｏｂｅｌ?Ｐｒｉｚｅ?ｉｎ?ｐｈｙｓｉｃｓ??
Ｐ＝１０３．３８°??其中，研究最广泛的是在标准状态下具有最稳定晶体结构的Ｐ－Ｇａ２０３［２８］。ｐ－Ｇａ２０３??为单斜晶体结构，对称性较低。其晶体结构如图１．２所示。ｐ－Ｇａ２０３良好的物理和化学??稳定性以及其优异的光电特性，使其在近些年广受关注。值得注意的是，单斜晶体结构??使其在异质外延生长过程中无晶格匹配的外延衬底，当前通用的外延衬底为六方或者立??方结构，导致Ｐ－Ｇａ２０３在外延生长中存在较大晶格失配。幸运的是Ｐ－Ｇａ２０３可以通过高??－４－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]我国化合物半导体产业迎来5G机遇[J]. 朱邵歆. 高科技与产业化. 2017(10)
[2]Graphene resistive random memory — the promising memory device in next generation[J]. 王雪峰,赵海明,杨轶,任天令. Chinese Physics B. 2017(03)
[3]中国半导体存储行业的未来发展路线[J]. 蒋朝晖,李锋. 集成电路应用. 2017(02)
[4]大数据分析的硬件与系统支持综述[J]. 孙仕亮,陈俊宇. 小型微型计算机系统. 2017(01)
[5]我国化合物半导体产业状况分析[J]. 朱邵歆. 集成电路应用. 2017(01)
[6]阻变存储器发展现状[J]. 刘森,刘琦. 国防科技. 2016(06)
[7]阻变存储器研究进展[J]. 龙世兵,刘琦,吕杭炳,刘明. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2016(10)
[8]Resistive switching characteristic and uniformity of low-power HfOx-based resistive random access memory with the BN insertion layer[J]. 苏帅,鉴肖川,王芳,韩叶梅,田雨仙,王晓旸,张宏智,张楷亮. Chinese Physics B. 2016(10)
[9]非易失半导体存储器技术[J]. 刘明. 光学与光电技术. 2016(05)
[10]基于低温化学气相沉积法的碳化硅纤维表面氮化硼涂层制备及表征[J]. 王驰,孙妮娟,张娟,张大海. 科学通报. 2016(22)
博士论文
[1]碳基阻变存储器导电通道调控及其机理研究[D]. 赵晓宁.东北师范大学 2016
[2]氧化物异质结在阻变存储器中的应用[D]. 徐泽东.北京科技大学 2015
[3]三族氮化物极化工程在光电器件和隧穿器件的应用[D]. 张克雄.大连理工大学 2014
[4]Ⅲ族氮化物紫光和近紫外LED的制备与研究[D]. 王东盛.大连理工大学 2014
[5]Beta-氧化镓异质外延薄膜的制备及特性研究[D]. 弭伟.山东大学 2014
[6]金属/SiC半导体接触的SiC表面等离子体改性研究[D]. 黄玲琴.大连理工大学 2013
[7]宽禁带半导体材料的电子结构与性质研究[D]. 郭猛.山东大学 2012
[8]基于二元金属氧化物阻变存储器的研究[D]. 李颖弢.兰州大学 2011
[9]立方氮化硼基多晶材料的制备与功能特性研究[D]. 王鹏飞.天津大学 2010
硕士论文
[1]射频LDMOS功率晶体管的特性研究[D]. 梁坤元.电子科技大学 2016
[2]立方氮化硼晶体掺杂工艺及特性研究[D]. 李鑫璐.吉林大学 2014
[3]前驱物法低温合成六方氮化硼[D]. 冯艳春.大连理工大学 2012
[4]六方氮化硼材料的制备及性能研究[D]. 高瑞.山东大学 2010
本文编号：3236929
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：179 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?２０１４年诺贝尔物理学奖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?２０１４?Ｎｏｂｅｌ?Ｐｒｉｚｅ?ｉｎ?ｐｈｙｓｉｃｓ??
Ｐ＝１０３．３８°??其中，研究最广泛的是在标准状态下具有最稳定晶体结构的Ｐ－Ｇａ２０３［２８］。ｐ－Ｇａ２０３??为单斜晶体结构，对称性较低。其晶体结构如图１．２所示。ｐ－Ｇａ２０３良好的物理和化学??稳定性以及其优异的光电特性，使其在近些年广受关注。值得注意的是，单斜晶体结构??使其在异质外延生长过程中无晶格匹配的外延衬底，当前通用的外延衬底为六方或者立??方结构，导致Ｐ－Ｇａ２０３在外延生长中存在较大晶格失配。幸运的是Ｐ－Ｇａ２０３可以通过高??－４－??
ｂ?Ｑ?°?９０＝??图１．２?（３－Ｇａ２０３晶体结构示意图［３７］??Ｆｉｇ．?１．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐ－Ｇａ２〇３?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ??基于其优异的光电特性，当前对Ｐ－Ｇａ２０３的研宄主要集中在两个方面，其一是日盲??区探测器件；其二是高功率场效应晶体管。日盲探测方面，Ｐ－Ｇａ２０３因为其特殊的禁带??宽度４．９?ｅＶ，对应的波长为２５０?ｎｍ正好位于太阳光谱日盲区，被认为是制备日盲区探??测器的理想材料。太阳光谱的日盲区，是由于大气层对太阳光谱的吸收产生了光谱真空??区，在２００?ｎｍ到２８０?ｎｍ波长范围内，地表无法探测到来自太阳辐射产生的该波段内的??光辐射，因此该波段内的光探测在民用和军事领域中有着十分重要的作用。例如导弹发??射预警，火灾预警以及环境监测等［３８４２］。２０１１年，Ｓｕｚｕｋｉ等人［４３］，利用（３－Ｇａ２０３单晶??作为衬底制备了基于Ａｕ／ｐ－Ｇａ２０３肖特基接触的日盲区探测器
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国化合物半导体产业迎来5G机遇[J]. 朱邵歆. 高科技与产业化. 2017(10)
[2]Graphene resistive random memory — the promising memory device in next generation[J]. 王雪峰,赵海明,杨轶,任天令. Chinese Physics B. 2017(03)
[3]中国半导体存储行业的未来发展路线[J]. 蒋朝晖,李锋. 集成电路应用. 2017(02)
[4]大数据分析的硬件与系统支持综述[J]. 孙仕亮,陈俊宇. 小型微型计算机系统. 2017(01)
[5]我国化合物半导体产业状况分析[J]. 朱邵歆. 集成电路应用. 2017(01)
[6]阻变存储器发展现状[J]. 刘森,刘琦. 国防科技. 2016(06)
[7]阻变存储器研究进展[J]. 龙世兵,刘琦,吕杭炳,刘明. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2016(10)
[8]Resistive switching characteristic and uniformity of low-power HfOx-based resistive random access memory with the BN insertion layer[J]. 苏帅,鉴肖川,王芳,韩叶梅,田雨仙,王晓旸,张宏智,张楷亮. Chinese Physics B. 2016(10)
[9]非易失半导体存储器技术[J]. 刘明. 光学与光电技术. 2016(05)
[10]基于低温化学气相沉积法的碳化硅纤维表面氮化硼涂层制备及表征[J]. 王驰,孙妮娟,张娟,张大海. 科学通报. 2016(22)
博士论文
[1]碳基阻变存储器导电通道调控及其机理研究[D]. 赵晓宁.东北师范大学 2016
[2]氧化物异质结在阻变存储器中的应用[D]. 徐泽东.北京科技大学 2015
[3]三族氮化物极化工程在光电器件和隧穿器件的应用[D]. 张克雄.大连理工大学 2014
[4]Ⅲ族氮化物紫光和近紫外LED的制备与研究[D]. 王东盛.大连理工大学 2014
[5]Beta-氧化镓异质外延薄膜的制备及特性研究[D]. 弭伟.山东大学 2014
[6]金属/SiC半导体接触的SiC表面等离子体改性研究[D]. 黄玲琴.大连理工大学 2013
[7]宽禁带半导体材料的电子结构与性质研究[D]. 郭猛.山东大学 2012
[8]基于二元金属氧化物阻变存储器的研究[D]. 李颖弢.兰州大学 2011
[9]立方氮化硼基多晶材料的制备与功能特性研究[D]. 王鹏飞.天津大学 2010
硕士论文
[1]射频LDMOS功率晶体管的特性研究[D]. 梁坤元.电子科技大学 2016
[2]立方氮化硼晶体掺杂工艺及特性研究[D]. 李鑫璐.吉林大学 2014
[3]前驱物法低温合成六方氮化硼[D]. 冯艳春.大连理工大学 2012
[4]六方氮化硼材料的制备及性能研究[D]. 高瑞.山东大学 2010
本文编号：3236929
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