GaN纳米/微米线的制备、表征及应用
发布时间：2022-02-13 12:47
作为第三代半导体,氮化镓GaN以其宽的直接带隙、高电子迁移率、高热导率、高击穿电场等卓越性能被广泛研究。随着更多光电器件的微型化发展,GaN基微纳器件受到高度的重视,其中基于GaN一维结构的场效应晶体管、光泵浦激光器、逻辑运算器件、光电探测器等微纳器件在国际上已陆续报道。GaN基微纳器件的关键在于高性能GaN微纳材料的制备,一维GaN纳米/微米线及其阵列的可控生长就显得十分必要。本文采用化学气相沉积法,合成了大量高质量不同尺寸、不同生长方向的GaN纳米/微米线,并且利用简单、低成本的管式炉制备了GaN微米线阵列。随后基于所制备的GaN纳米/微米线开展了一系列的探索研究,主要结果如下:（1）利用Ga或Ga2O3为Ga源,NH3做N源,通过化学气相沉积法生长不同形貌纳米/微米线,并表征其结构性能、分析其生长机制。a)以Ga2O3为Ga源通过VLS过程在Si基底上生长直径100-200 nm,长约50μm的GaN纳米线,通过VS过程在陶瓷舟上生长直径115μm,长数百微米的具有正六边形横截面的GaN微米线、于GaN基底上垂直生长GaN微米线阵列。b)以Ga金属为Ga源获...
【文章来源】：郑州大学河南省211工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与选题意义
1.1.1 GaN的基本性质与应用
1.1.2 一维GaN纳米材料合成方法
1.2 基于一维GaN纳米材料的器件
1.2.1 基于GaN纳米线的光泵激光器场效应晶体管
1.2.2 基于单根GaN纳米线的光泵浦激光器
1.2.3 基于GaN纳米线的LED
1.2.4 基于GaN纳米纤维的光探测器
1.2.5 基于GaN纳米带的逻辑门电路
1.3 本文的选题思想和主要内容
第二章 GaN纳米/微米线的制备与表征
2.1 实验原料与实验设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.1.3 材料表征方法
2.2 以Ga_2O_3为Ga源制备GaN纳米/微米线
2.2.1 催化生长GaN纳米线
2.2.2 无催化生长GaN微米线与阵列
2.3 以Ga金属为Ga源制备GaN纳米/微米线
2.3.1 竹节状GaN微米线
2.3.2 常压无催化生长GaN纳米/微米线
2.4 本章小结
第三章 基于单根GaN微米线与GaN微米阵列的光泵浦激光器
3.1 纳米光泵浦半导体激光器简介
3.2 基于单根GaN微米线的光泵激光器
3.2.1 单根GaN微米线激光性能的测试
3.2.2 单根GaN微米线激光模式分析
3.3 基于GaN微米线阵列的光泵激光器
3.3.1 GaN微米线阵列的制备与测试
3.3.2 GaN微米线阵列的激发性质
3.4 本章小结
第四章 基于单根竹节状GaN微米线的压电忆阻器
4.1 忆阻器简介
4.1.1 忆阻器分类
4.1.2 忆阻器阻变机制
4.1.3 忆阻器的潜在应用与面临的挑战
4.2 忆阻器的组装与性能测试
4.2.1 忆阻器组装
4.2.2 忆阻器性能测试
4.3 忆阻器的阻变机理
4.4 忆阻器的记忆性能
4.5 压电效应调制忆阻性能
4.5.1 GaN微米线忆阻器压电性能测试
4.5.2 GaN微米线忆阻器压电性能分析
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]压电电子学和压电光电子学[J]. 王中林. 物理. 2010(08)
[2]基于小波分析的线性结构随机响应求解[J]. 曹晖,赖明,白绍良. 重庆建筑大学学报. 2000(S1)
博士论文
[1]氮化镓的化学气相沉积法制备及其光学性能研究[D]. 陈蓉娜.燕山大学 2014
[2]基于Pt/TiO2-x/TiO2/TiO2+x/Pt双扩展忆阻器研究[D]. 柏晓辉.黑龙江大学 2014
[3]氮化镓异质结电子输运特性的研究[D]. 刘冰.北京交通大学 2013
[4]硅基ZnO薄膜发光器件的电抽运随机激射增强策略的研究[D]. 李云鹏.浙江大学 2013
[5]氧化锌基电泵浦激光器件的制备及特性研究[D]. 朱海.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
硕士论文
[1]化学气相沉积法合成GaN纳米线阵列及其光学性能研究[D]. 王再恩.大连理工大学 2013
[2]Cu2O的EPIR效应与忆阻器行为研究[D]. 罗昌俊.湖北大学 2013
本文编号：3623221
【文章来源】：郑州大学河南省211工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与选题意义
1.1.1 GaN的基本性质与应用
1.1.2 一维GaN纳米材料合成方法
1.2 基于一维GaN纳米材料的器件
1.2.1 基于GaN纳米线的光泵激光器场效应晶体管
1.2.2 基于单根GaN纳米线的光泵浦激光器
1.2.3 基于GaN纳米线的LED
1.2.4 基于GaN纳米纤维的光探测器
1.2.5 基于GaN纳米带的逻辑门电路
1.3 本文的选题思想和主要内容
第二章 GaN纳米/微米线的制备与表征
2.1 实验原料与实验设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.1.3 材料表征方法
2.2 以Ga_2O_3为Ga源制备GaN纳米/微米线
2.2.1 催化生长GaN纳米线
2.2.2 无催化生长GaN微米线与阵列
2.3 以Ga金属为Ga源制备GaN纳米/微米线
2.3.1 竹节状GaN微米线
2.3.2 常压无催化生长GaN纳米/微米线
2.4 本章小结
第三章 基于单根GaN微米线与GaN微米阵列的光泵浦激光器
3.1 纳米光泵浦半导体激光器简介
3.2 基于单根GaN微米线的光泵激光器
3.2.1 单根GaN微米线激光性能的测试
3.2.2 单根GaN微米线激光模式分析
3.3 基于GaN微米线阵列的光泵激光器
3.3.1 GaN微米线阵列的制备与测试
3.3.2 GaN微米线阵列的激发性质
3.4 本章小结
第四章 基于单根竹节状GaN微米线的压电忆阻器
4.1 忆阻器简介
4.1.1 忆阻器分类
4.1.2 忆阻器阻变机制
4.1.3 忆阻器的潜在应用与面临的挑战
4.2 忆阻器的组装与性能测试
4.2.1 忆阻器组装
4.2.2 忆阻器性能测试
4.3 忆阻器的阻变机理
4.4 忆阻器的记忆性能
4.5 压电效应调制忆阻性能
4.5.1 GaN微米线忆阻器压电性能测试
4.5.2 GaN微米线忆阻器压电性能分析
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]压电电子学和压电光电子学[J]. 王中林. 物理. 2010(08)
[2]基于小波分析的线性结构随机响应求解[J]. 曹晖,赖明,白绍良. 重庆建筑大学学报. 2000(S1)
博士论文
[1]氮化镓的化学气相沉积法制备及其光学性能研究[D]. 陈蓉娜.燕山大学 2014
[2]基于Pt/TiO2-x/TiO2/TiO2+x/Pt双扩展忆阻器研究[D]. 柏晓辉.黑龙江大学 2014
[3]氮化镓异质结电子输运特性的研究[D]. 刘冰.北京交通大学 2013
[4]硅基ZnO薄膜发光器件的电抽运随机激射增强策略的研究[D]. 李云鹏.浙江大学 2013
[5]氧化锌基电泵浦激光器件的制备及特性研究[D]. 朱海.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
硕士论文
[1]化学气相沉积法合成GaN纳米线阵列及其光学性能研究[D]. 王再恩.大连理工大学 2013
[2]Cu2O的EPIR效应与忆阻器行为研究[D]. 罗昌俊.湖北大学 2013
本文编号：3623221
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