2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、氮化鎵(GaN)是寬帶隙Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體材料的代表,其禁帶寬度為Eg=3.4eV,具有高飽和電子漂移速度、高熱導(dǎo)率、耐高溫、抗輻射、耐酸堿、高硬度等特性,是制作高效率藍綠光發(fā)光二極管、藍光半導(dǎo)體激光器、高頻大功率場效應(yīng)晶體管和紫外光探測器等半導(dǎo)體器件的首選材料。
   在實際應(yīng)用中通常使用的GaN材料為薄膜形式,研究人員嘗試用不同方法來制各GaN薄膜,最早出現(xiàn)的是氫化物氣相外延生長(HVPE),隨后是金屬有機氣相沉積(MOC

2、VD)和分子束外延生長(MBE)。近年來出現(xiàn)的一些新型方法有電泳沉積(EPD)、脈沖激光沉積(PLD)、磁控濺射(MS)、溶膠-凝膠(Sol—Gel)等。本文中實驗均采用設(shè)備簡單、成本低廉、操作容易的化學(xué)氣相沉積法(APCVD)。通過HRXRD、FESEM、AFM、EDS、PL等測試手段對樣品的結(jié)構(gòu)、形貌及光學(xué)性能等特性進行了表征,通過對測試結(jié)果的分析,不斷優(yōu)化制各工藝,提高產(chǎn)物性能。
   目前,除GaN襯底外,其他襯底與Ga

3、N納米材料之間均存在晶格失配和熱膨脹系數(shù)失配,因此,采用合適的襯底并借助緩沖層成了研究者關(guān)注的熱點。本論文中實驗采用常壓化學(xué)氣相沉積法在不同襯底、不同緩沖層上制各GaN薄膜,分析了合成產(chǎn)物的組分、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì),探討了所得產(chǎn)物的生長機理與影響因素。
   除了GaN薄膜材料外,其他形貌的GaN微納米材料也被應(yīng)用于光電子器件。本文采用簡單的CVD方法,以金膜和銦絲作輔助劑,在硅襯底上以雙催化劑模式生長GaN微納材料。在此過程中,出

4、現(xiàn)了不同形貌的GaN微納米材料,并研究了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、輔助劑的作用及其生長機理。
   1、以金屬鎵和氨氣為原料,分別在Si、Al2O3和GaAs三種襯底上生長GaN薄膜。由于GaAs襯底的熱穩(wěn)定性不好,而氨氣的分解溫度在850℃左右,因此實驗選擇在870℃下進行。分析結(jié)果表明產(chǎn)物均為六方纖鋅礦多晶結(jié)構(gòu),其中Al2O3襯底上所得薄膜的結(jié)晶質(zhì)量和發(fā)光性能最好,而GaAs襯底上所得薄膜出現(xiàn)脫層。
   2、以金屬鎵和氨氣為原料

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