InAs纳米线的可控生长及新型光电器件研究
发布时间：2022-01-23 10:53
半导体纳米线以其独特的结构特征和新颖的物理特性成为当前半导体光电子领域的研究热点。InAs纳米线具有较窄的直接带隙和极高的电子迁移率,在高速光电子器件中有重要应用潜力。本论文的研究工作主要围绕InAs纳米线展开,重点研究了纯相InAs纳米线的可控生长以及基于InAs纳米线的新型光电器件的制备与应用。主要创新工作如下:（1）利用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术进行了 InP衬底上金催化InAs纳米线的生长研究。结果表明生长温度和Ⅴ/Ⅲ比对InAs纳米线的晶体结构有显著影响。在生长温度为450 oC、Ⅴ/Ⅲ比为70的优化条件下,InAs纳米线在极宽的直径范围内（70～420 nm）均呈现纯纤锌矿（WZ）结构,显著增加了可实现的纤锌矿InAs纳米线的直径（一般小于100nm）。分析认为除了较优的生长条件,InP衬底对In原子的吸附作用导致实际Ⅴ/Ⅲ比增大是实现大直径范围WZ晶相InAs纳米线的重要原因（2）利用MOCVD技术开展了 InP衬底上InAs纳米线的自催化生长研究。发现表面扩散效应会影响催化液滴中In原子浓度的稳定性,导致自催化InAs纳米线中存在大量层错;同时,在一定的Ⅴ...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?“光漏斗”现象示意图［５３］
数３＝６．０５８人，１１１－八５原子键长为２．６２３人，本征电阻率０．１６￡１〇１１，热导率为０．２７??Ｗ／ｃｍ．°Ｃ，德拜温度２８０?Ｋ，热扩散系数０．１９?ｃｍ２／ｓ［７４］。ＷＺ结构ＩｎＡｓ是具有六??角密排结构，如图１－２?（ｂ）所示。通常其晶格常数为ａ＝４．２８４?Ａ，ｃ＝６．９９５?Ａ，??ｃ／ａ＝?１．６３［７４］。??（ａ）?（ｂ）?ｒＷｌｉ??图１－２?（ａ）?ＺＢ结构晶胞的原子模型示意图，（ｂ）?ＷＺ结构晶胞的原子模型示意图??ＩｎＡｓ材料为直接带隙半导体，其禁带宽度为０．３５?ｅＶ。由于ＩｎＡｓ材料的的禁??带宽度相对较窄，其本征载流子浓度较高。在电子器件中，未掺杂的ＩｎＡｓ体材??料通常表现为ｎ型半导体并具有很高的电子迁移率［７５］，室温下电子迁移率达到??３ｘｌ０４ｃｍ２／＾Ｓ。此外，在半导体材料的表面，随着晶格延伸的终止，晶格的不完??整使晶体的周期势场发生变化，进而在禁带中产生附加能级。这种附加能级被称??为表面能级，相应的，在表面能级中的载流子状态被称为表面态。表面态的“元??凶”通常为材料的表面的悬挂键
数３＝６．０５８人，１１１－八５原子键长为２．６２３人，本征电阻率０．１６￡１〇１１，热导率为０．２７??Ｗ／ｃｍ．°Ｃ，德拜温度２８０?Ｋ，热扩散系数０．１９?ｃｍ２／ｓ［７４］。ＷＺ结构ＩｎＡｓ是具有六??角密排结构，如图１－２?（ｂ）所示。通常其晶格常数为ａ＝４．２８４?Ａ，ｃ＝６．９９５?Ａ，??ｃ／ａ＝?１．６３［７４］。??（ａ）?（ｂ）?ｒＷｌｉ??图１－２?（ａ）?ＺＢ结构晶胞的原子模型示意图，（ｂ）?ＷＺ结构晶胞的原子模型示意图??ＩｎＡｓ材料为直接带隙半导体，其禁带宽度为０．３５?ｅＶ。由于ＩｎＡｓ材料的的禁??带宽度相对较窄，其本征载流子浓度较高。在电子器件中，未掺杂的ＩｎＡｓ体材??料通常表现为ｎ型半导体并具有很高的电子迁移率［７５］，室温下电子迁移率达到??３ｘｌ０４ｃｍ２／＾Ｓ。此外，在半导体材料的表面，随着晶格延伸的终止，晶格的不完??整使晶体的周期势场发生变化，进而在禁带中产生附加能级。这种附加能级被称??为表面能级，相应的，在表面能级中的载流子状态被称为表面态。表面态的“元??凶”通常为材料的表面的悬挂键
【参考文献】：
期刊论文
[1]High-Performance Photo-Modulated Thin-Film Transistor Based on Quantum dots/Reduced Graphene Oxide Fragment-Decorated ZnO Nanowires[J]. Zhi Tao,Yi-an Huang,Xiang Liu,Jing Chen,Wei Lei,Xiaofeng Wang,Lingfeng Pan,Jiangyong Pan,Qianqian Huang,Zichen Zhang. Nano-Micro Letters. 2016(03)
[2]磁控溅射镀膜技术的发展[J]. 余东海,王成勇,成晓玲,宋月贤. 真空. 2009(02)
[3]硅靶中频反应磁控溅射二氧化硅薄膜的特性研究[J]. 许生,侯晓波,范垂祯,赵来,周海军,吴克坚,高文波,颜远全,查良镇. 真空. 2001(05)
[4]电子束曝光技术发展动态[J]. 刘明,陈宝钦,梁俊厚,李友,徐连生,张建宏,张卫红. 微电子学. 2000(02)
本文编号：3604203
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?“光漏斗”现象示意图［５３］
数３＝６．０５８人，１１１－八５原子键长为２．６２３人，本征电阻率０．１６￡１〇１１，热导率为０．２７??Ｗ／ｃｍ．°Ｃ，德拜温度２８０?Ｋ，热扩散系数０．１９?ｃｍ２／ｓ［７４］。ＷＺ结构ＩｎＡｓ是具有六??角密排结构，如图１－２?（ｂ）所示。通常其晶格常数为ａ＝４．２８４?Ａ，ｃ＝６．９９５?Ａ，??ｃ／ａ＝?１．６３［７４］。??（ａ）?（ｂ）?ｒＷｌｉ??图１－２?（ａ）?ＺＢ结构晶胞的原子模型示意图，（ｂ）?ＷＺ结构晶胞的原子模型示意图??ＩｎＡｓ材料为直接带隙半导体，其禁带宽度为０．３５?ｅＶ。由于ＩｎＡｓ材料的的禁??带宽度相对较窄，其本征载流子浓度较高。在电子器件中，未掺杂的ＩｎＡｓ体材??料通常表现为ｎ型半导体并具有很高的电子迁移率［７５］，室温下电子迁移率达到??３ｘｌ０４ｃｍ２／＾Ｓ。此外，在半导体材料的表面，随着晶格延伸的终止，晶格的不完??整使晶体的周期势场发生变化，进而在禁带中产生附加能级。这种附加能级被称??为表面能级，相应的，在表面能级中的载流子状态被称为表面态。表面态的“元??凶”通常为材料的表面的悬挂键
数３＝６．０５８人，１１１－八５原子键长为２．６２３人，本征电阻率０．１６￡１〇１１，热导率为０．２７??Ｗ／ｃｍ．°Ｃ，德拜温度２８０?Ｋ，热扩散系数０．１９?ｃｍ２／ｓ［７４］。ＷＺ结构ＩｎＡｓ是具有六??角密排结构，如图１－２?（ｂ）所示。通常其晶格常数为ａ＝４．２８４?Ａ，ｃ＝６．９９５?Ａ，??ｃ／ａ＝?１．６３［７４］。??（ａ）?（ｂ）?ｒＷｌｉ??图１－２?（ａ）?ＺＢ结构晶胞的原子模型示意图，（ｂ）?ＷＺ结构晶胞的原子模型示意图??ＩｎＡｓ材料为直接带隙半导体，其禁带宽度为０．３５?ｅＶ。由于ＩｎＡｓ材料的的禁??带宽度相对较窄，其本征载流子浓度较高。在电子器件中，未掺杂的ＩｎＡｓ体材??料通常表现为ｎ型半导体并具有很高的电子迁移率［７５］，室温下电子迁移率达到??３ｘｌ０４ｃｍ２／＾Ｓ。此外，在半导体材料的表面，随着晶格延伸的终止，晶格的不完??整使晶体的周期势场发生变化，进而在禁带中产生附加能级。这种附加能级被称??为表面能级，相应的，在表面能级中的载流子状态被称为表面态。表面态的“元??凶”通常为材料的表面的悬挂键
【参考文献】：
期刊论文
[1]High-Performance Photo-Modulated Thin-Film Transistor Based on Quantum dots/Reduced Graphene Oxide Fragment-Decorated ZnO Nanowires[J]. Zhi Tao,Yi-an Huang,Xiang Liu,Jing Chen,Wei Lei,Xiaofeng Wang,Lingfeng Pan,Jiangyong Pan,Qianqian Huang,Zichen Zhang. Nano-Micro Letters. 2016(03)
[2]磁控溅射镀膜技术的发展[J]. 余东海,王成勇,成晓玲,宋月贤. 真空. 2009(02)
[3]硅靶中频反应磁控溅射二氧化硅薄膜的特性研究[J]. 许生,侯晓波,范垂祯,赵来,周海军,吴克坚,高文波,颜远全,查良镇. 真空. 2001(05)
[4]电子束曝光技术发展动态[J]. 刘明,陈宝钦,梁俊厚,李友,徐连生,张建宏,张卫红. 微电子学. 2000(02)
本文编号：3604203
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