【摘 要】
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柔性电子具备轻、薄、柔等便携式特点,可广泛应用于便携式无线通讯、监护电子、电子纸张、柔性显示等方面,具有良好的应用前景和很高的经济价值.然而,由于主体电子材料的电子迁移率和机械韧性难以兼顾,柔性电子器件的高频化发展受到限制.石墨烯是人类发现的首个二维材料,因其优异的性能己在电子领域取得了显著的成果,成为各国科学家研究的热点.
【机 构】
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南京电子器件研究所,微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室
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柔性电子具备轻、薄、柔等便携式特点,可广泛应用于便携式无线通讯、监护电子、电子纸张、柔性显示等方面,具有良好的应用前景和很高的经济价值.然而,由于主体电子材料的电子迁移率和机械韧性难以兼顾,柔性电子器件的高频化发展受到限制.石墨烯是人类发现的首个二维材料,因其优异的性能己在电子领域取得了显著的成果,成为各国科学家研究的热点.
其他文献
众所周知,MOCVD生长系统使用金属有机源作为前驱体,所以C杂质是一种非常重要的非故意掺杂杂质.C杂质在GaN中可以形成多种形态,它既可以代替N的位置充当施主(CN),也可以代替Ga的位置充当受主(C Ga),还可以形成间隙式的C(Ci),甚至可以和其他缺陷或杂质生成络合物1,2,对材料的电学和光学性质产生重要影响.
本文研究了MOCVD生长过程中的各种参数对GaN材料中的C杂质含量的影响.共生长了五个GaN样品,每个样品包括5-6个子层,每个样品样品中从最底层到最顶层阶梯改变一个生长参数,通过二次离子质谱(SIMS)测量C杂质浓度.分别研究了反应室压强、氨气流量、生长温度、镓源流量和载气流量对C杂质并入的影响.
本文从质量输运角度出发研究了MOCVD生长的应变InGaN单层(30nm)的光学质量与其生长速率和温度的关系.在680-740℃温度范围内,随着温度的升高,InGaN的生长从质量输运控制区转向解吸附控制区,如图1插图所示.在质量输运控制区,InGaN合金中InN的组份随着温度的升高保持不变,而在解吸附控制区,InN组份随温度的升高而下降.在InGaN合金中,对不同的Ga源流量(单位SCCM),质量
利用金属有机化学气相沉积异质外延方法获得的氮化镓一般具有较高的位错密度(107～1010cm-2),常规分析认为位错对氮化镓的电学特性,尤其是氮化镓器件的漏电特性具有重要的作用;而一些其他类型的缺陷(比如本文研究的表面大型坑),由于其密度较低,因而常常被忽略.
GaN基分布布拉格反射镜(DBRs)是垂直腔表面发射激光器(VCSELs)和共振腔增强型发光二极管(RCLEDs)的重要组成部分,为此,制备高反射率GaN基DBRs引起了人们的广泛关注[1,2].其中,用于紫外波段的AlGaN/GaN DBRs,在信息存储、生物光催化和医疗诊断等领域具有广阔的应用前景[3].
氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料的代表,广泛应用于蓝、绿光、激光及电子器件.随着GaN外延及器件水平的提高,以AlGaN/GaN异质结构为基础的高电子迁移率晶体管以大功率、耐高温等优点成为研究热点,而高电子迁移率晶体管的基础是关于半绝缘衬底材料的研究[1].
通过自洽求解薛定谔和泊松方程，我们研究了GaN/AlGaN量子阱中和子能带跃迁有关的二阶非线性光学极化率。计算结果表明，由于极化电场的存在，即使传统的单阱结构也能获得较大的二阶非线性光学极化率。而采用阶梯阱复杂结构，不仅能增加势能不对称性，还能有效控制阱中的子能级位置，从而实现双谐振效应，因此极化率得到了显著提高。通过结构参数优化，可以获得高达4×10-6 m/V的二阶非线性光学极化率，相对于传统
由于价格低廉,在Si衬底上异质外延生长GaN材料来研制电力电子器件具有广阔的发展前景.然而,GaN与Si之间存在高达16.9％的晶格失配和56％的热失配,在Si上生长GaN将面临高难度的技术挑战.本文在4英寸Si衬底上采用Al组分阶变的AlGaN缓冲层生长了AlGaN/GaN/AlGaN双异质结构的HEMT材料,并成功研制出高击穿特性的功率器件.
以氮化镓(GaN)为代表的Ⅲ族氮化物半导体材料具有大的禁带宽度、高的击穿场强、高电子饱和速度和较高的热导率等特性,适合微波/毫米波大功率器件、电力电子器件和高温电子电路应用.本文给出了氮化物电子器件和相关材料生长方面的最新研究进展.
在功率开关应用领域,为了保障失效安全,常关型器件的实现是非常有必要的.本文采用选择区域外延(SAG)技术,即:在金属有机化学气相外延(MOCVD)外延生长形成的半绝缘(SI)GaN/Si基底上,选择性地在接入区生长AlGaN/GaN异质结,从而形成凹栅结构,成功制备了常关型Si衬底GaN基MOSFET(SAG-MOSFET,器件结构如图1所示).