LED用多晶化合物的微結(jié)構(gòu)調(diào)控及物性研究.pdf

1、半導(dǎo)體薄膜技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電子器件和系統(tǒng)微型化的雖有效手段，半導(dǎo)體薄膜己在各種微電子、光電子器件中廣泛應(yīng)用而成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
　　 薄膜材料的微觀結(jié)構(gòu)受到制備工藝的影響，因此對材料的生長過程、形貌、聚集狀態(tài)等宏觀參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，通過研究這些宏觀參數(shù)對材料本身的原子結(jié)構(gòu)、帶隙寬度等微觀參數(shù)的影響，從而改進(jìn)薄膜材料的物理性能，對材料科學(xué)的發(fā)展以及材料的實(shí)際應(yīng)用具有重要的意義。
　　 本文選取紅、藍(lán)、紫外光LED日前使用的核心材

2、料GaAs、GaN、．ZnO半等體薄膜材料以及LED工藝相關(guān)材料為研究對象，采用CVD法(化學(xué)氣相沉積)、水熱法、碳熱還原法、溶膠凝膠法制備出多種微刪形貌的產(chǎn)物，利用FESEM、HRTEM、XRD、PL、XPS、EDS、SAED等于段進(jìn)行表征，探索其制備工藝一微觀結(jié)構(gòu)一物理性質(zhì)之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能的調(diào)控，滿足光IU子器件多樣性的要求。主要得H以下規(guī)律：
　　 在砷化鎵基片上合成GaAs/Ga2O3多晶薄膜，

3、薄膜表面形貌為均勻波浪形；光致發(fā)光屬于紅光發(fā)射，強(qiáng)度較高；氧以深能級缺陷和氧化鎵兩種形式存在；并對薄膜的形成機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　 在不同的襯底上調(diào)控合成了一系列GaN多晶薄膜，通過優(yōu)化生長參數(shù)來提高薄膜的晶體質(zhì)量和發(fā)光性能。結(jié)果顯示：第一，較高的反應(yīng)溫度、較低的氨氣流量和使用催化劑均可以提高GaN多品薄膜的品體質(zhì)量；第二，在生長薄膜之前先在基片上鍍有金屬Al緩沖層亦可以提高GaN多晶薄膜的質(zhì)量：第三，薄膜的表面形貌不同，組成物

4、有納米棒、納米帶、納米線、納米片、納米顆粒等，并研究了實(shí)驗(yàn)參數(shù)對其影響。
　　 不同反麻溫度下制備的三種ZnO晶體均為纖鋅礦結(jié)構(gòu)，三種晶體的生長規(guī)律均遵從負(fù)離子配位多面體生長基元理論。而同樣實(shí)驗(yàn)條件，只改變源材料配比制備出了六方管狀氧化鋅晶體粉，其生長機(jī)理為納米片連續(xù)卷曲而成，且光致發(fā)光性能優(yōu)于原料。
　　 ZnO多晶納米薄膜均為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，退火溫度和基片種類不同，薄膜的結(jié)晶度和光致發(fā)光強(qiáng)度、峰位出現(xiàn)較大差異：硅基片

5、上的薄膜只有本征發(fā)射峰，而玻璃基片上除了本征發(fā)射峰外，還有可見光發(fā)射峰。
　　 花狀分級結(jié)構(gòu)納米。V8C7的形成受水熱反應(yīng)溫度和有機(jī)原料的種類的影響；花狀分級結(jié)構(gòu)納米碳化釩的形成機(jī)理為定向吸附。這種結(jié)構(gòu)的納米碳化釩能有效提高氨氣的分解率，并有可能在GaN晶體的低溫生長中起到重要作用。
　　 在石墨基片上生長出的碳/碳化刪復(fù)合物納米繩薄膜，是由晶休碳化硼納米線及其表而附著的非晶碳繩結(jié)組成，并研究了生長機(jī)理。這種產(chǎn)物有網(wǎng)應(yīng)用