氧原子對GaN光電特性影響研究.pdf

1、GaN是優(yōu)越的Ⅲ-Ⅴ族直接帶隙半導(dǎo)體材料，是Ⅲ-Ⅴ族家族中最引人注目的半導(dǎo)體材料之一，其在光電領(lǐng)域有著極為重要的應(yīng)用，已經(jīng)引起了廣泛的研究。GaN基光電子器件的制備和工藝均得到了很大程度的發(fā)展，但是相關(guān)的物理機(jī)制尚存爭議。本論文即在重點討論相關(guān)器件的物理問題，希望能夠?qū)aN基光電器件的研制和發(fā)展提供一定的指導(dǎo)意義。 第一章簡要闡述了GaN的制備方法，晶體結(jié)構(gòu)類型和性質(zhì)。從結(jié)構(gòu)入手說明了GaN做為光電材料的優(yōu)點：達(dá)3.5eV的寬

2、禁帶直接帶隙的半導(dǎo)體。接著介紹了GaN的不同發(fā)光類型和相應(yīng)的特點。然后分析了不同的雜質(zhì)對GaN發(fā)光的影響。特別指出了摻Mg的GaN作為P型半導(dǎo)體的發(fā)光性質(zhì)和研究現(xiàn)狀。最后分別介紹了GaN基的兩個重要異質(zhì)結(jié)：ZnO/GaN和CrO2/GaN。 第二章研究和討論了ZnO/GaN的界面性質(zhì)。經(jīng)化學(xué)方法出去ZnO/GaN中的ZnO后，比較生長ZnO前后的GaN的發(fā)光的變化，通過一系列的實驗和分析，我們認(rèn)為O在生長ZnO薄膜的過程中擴(kuò)散進(jìn)

3、入了GaN內(nèi)，使得GaN的發(fā)光發(fā)生藍(lán)移。藍(lán)移后的發(fā)光與報道的ZnO/GaN的發(fā)光一致，因此我們認(rèn)為ZnO/GaN的發(fā)光來自GaN層。 第三章初步探索了CrO2GaN結(jié)的制備，研究了生長在TiO2襯底上的CrO2的結(jié)構(gòu)、磁學(xué)性質(zhì)和輸運性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，制備了CrO2/GaN異質(zhì)結(jié)，對生長在GaN上的CrO2的輸運行為進(jìn)行了詳細(xì)的討論。此外，我們還對生長CrO2前后的GaN的發(fā)光進(jìn)行了研究和分析，認(rèn)為在在CrO2與GaN的界面處形成