氮化镓/硅纳米孔柱阵列的光致/电致发光特性及其调控

发布时间：2023-03-23 22:58

　　III-V族半导体化合物氮化镓(Ga N)是第三代直接带隙半导体材料,带隙宽度3.4 e V,有耐高温、耐腐蚀、电子迁移率高、良好的化学和热稳定等优点,从而被广泛应用于发光二极管(light emission diode,LED)、激光二极管(lasing diode,LD)、高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)和太阳能电池等领域。是目前在高效蓝光LEDs和LDs发射领域能够实现商用大规模量产的最重要的半导体材料。单晶硅是现代电子工业与信息产业最重要的基础半导体材料,具有技术成熟、易于集成、储量丰富、价格低廉等优势,成熟的MOS工艺使硅基集成电路按照摩尔定律不断发展。但是硅是间接带隙材料,发光效率低,往往需要复合其他的直接带隙半导体材料。因此,将Ga N与Si结合可以大大提高光电器件应用潜力,对于未来信息传递可能有很大帮助。但是由于Ga N和Si之间存在较大的晶格失配和热失配,采用传统的晶片键合与异质外延技术很难获得较高质量的薄膜,解决办法一般是加Ga N/Al N缓冲层,或者采用纳米化结构多维度释放晶格失配应力,以减小由晶...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 半导体发光器件
    1.2 Si基Ga N研究进展
        1.2.1 Ga N基本性质
        1.2.2 Ga N研究进展
        1.2.3 Si基Ga N
    1.3 硅纳米孔柱阵列（Si-NPA）
    1.4 本课题研究思路与内容
第二章 Ga N/Si-NPA的制备和表征
    2.1 Si-NPA的制备与表征
    2.2 Si-NPA的光致发光
    2.3 Ga N/Si-NPA的制备
    2.4 温度对Ga N/Si-NPA纳米结构的影响
    2.5 氨气流量对Ga N/Si-NPA纳米结构的影响
    2.6 Ga N生长机理
    2.7 本章小结
第三章 Ga N/Si-NPA的光致/电致发光特性
    3.1 Ga N/Si-NPA的光致发光特性
        3.1.1 不同温度制备Ga N/Si-NPA的光致发光
        3.1.2 不同氨气通量制备Ga N/Si-NPA的光致发光
    3.2 阳极电极制备
    3.3 阴极电极制备
    3.4 Ga N/Si-NPA的电致发光
        3.4.1 ITO/Ga N/Si-NPA/sc-Si/Al器件构筑
        3.4.2 不同温度下Ga N/Si-NPA的电致发光
        3.4.3 不同氨气流量制备Ga N/Si-NPA的电致发光
    3.5 Ga N/Si-NPA的电输运模型
    3.6 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
硕士期间完成的论文情况
致谢



本文编号：3768922