学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

硅基ZnO材料生长与硅基GaN交通绿LED老化性能研究

作　者: 李冬梅
导　师: 江风益
学　校: 南昌大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: ZnO MOCVD GaN Si Ti 交通绿 发光二极管 老化
分类号: TN304
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 206次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


论文主要分为两大块：1、MOCVD方法在Si(111)衬底上生长ZnO薄膜的研究；2、硅基GaN交通绿LED的老化性能研究。 1、MOCVD方法在Si(111)衬底上生长ZnO薄膜的研究 ZnO，作为一种直接带隙宽禁带半导体材料，是继GaN之后半导体光电领域又一研究热点。尽管目前国际上已有p-i-n结ZnO LED，及已生长出高质量的ZnO薄膜，但是距离实际应用还有较大距离。目前ZnO薄膜大多数都是在蓝宝石衬底上生长的，但蓝宝石衬底昂贵，是电绝缘体，且导热性很差。而在Si衬底上生长ZnO薄膜的前景十分诱人，因为Si是目前最成熟的半导体材料。它不仅价格便宜，加工工艺成熟，而且容易控制导电类型和导电率，此外还具有较高的热导率。在硅上生长发光器件还有可能实现光电集成。然而由于ZnO与Si之间有较大的晶格失配和热失配，在Si衬底上直接生长ZnO薄膜非常困难。针对这种情况，在Si衬底上生长ZnO薄膜时需要引入不同的缓冲层来改善薄膜的结晶性能。本论文采用本实验室自行研制的常压MOCVD系统在Si(111)衬底上，通过引入一种新的过渡层(Ti金属过渡层)生长ZnO薄膜，并摸索了Ti／Si(111)模板上ZnO薄膜的生长条件。 采用常压MOCVD方法在Ti／Si(111)模板上生长ZnO薄膜。Ti薄膜的厚度为1-2nm。第一、以二乙基锌(DEZn)为锌源和去离子水为氧源生长ZnO薄膜时，低温ZnO缓冲层的生长时间不同，后续生长的ZnO薄膜的性能相差较大。通过比较，优化了二乙基锌为锌源时缓冲层的生长条件。第二、在相同的生长条件以及相同摩尔数的锌原子供应下，比较了两种锌源(DEZn和DMZn)对ZnO薄膜性能的影响，通过调节低温ZnO缓冲层生长温度和外延层中DMZn的流量，改善了薄膜的结晶性能。第三、以二甲基锌(DMZn)为锌源和去离子水为氧源生长ZnO薄膜时，综合分析了外延层中不同DMZn流量下生长的ZnO薄膜的双晶X射线衍射(DCXRD)的ω-摇摆曲线，粉晶衍射图谱及室温PL谱，结果表明：10ml／min的DMZn流量(源瓶温度为5℃)下生长的ZnO薄膜的性能较好；另外，还研究了低温ZnO缓冲层中DMZn流量对ZnO薄膜性能的影响，从粉晶测试结果中(002)衍射峰的峰位看，所生长的znO

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-11
第一章 综述  11-31
  1．1 引言  11-12
  1．2 ZnO的基本性质  12-15
    1．2．1 ZnO的晶体结构  12-14
    1．2．2 ZnO的光电性质  14
    1．2．3 ZnO的紫外受激发射  14-15
  1．3 ZnO的发展状况  15-16
  1．4 ZnO衬底的选择  16-17
  1．5 Si上ZnO的国内外研究进展  17-18
  1．6 ZnO薄膜的不同制备方法  18-25
    1．6．1 溅射法  18-21
    1．6．2 反应热蒸发  21-23
    1．6．3 脉冲激光沉积  23-24
    1．6．4 金属有机化学气相沉积方法(MOCVD)  24
    1．6．5 分子束外延(MBE)  24-25
  1．7 本论文的主要内容及工作安排  25-26
  参考文献  26-31
第二章 ZnO薄膜材料的MOCVD生长系统及其工艺  31-38
  2．1 MOCVD简介  31
  2．2 生长ZnO薄膜的MOCVD系统  31-32
  2．3 ZnO生长所用的源  32-34
  2．4 生长ZnO薄膜的衬底选择  34
  2．5 ZnO薄膜的生长工艺  34-35
  2．6 小结  35-36
  参考文献  36-38
第三章 MOCVD方法在Si(111)衬底上生长ZnO薄膜的研究  38-66
  3．1 引言  38-39
  3．2 缓冲层厚度对Ti／Si模板上生长的ZnO薄膜的影响  39-45
    3．2．1 实验  39-40
    3．2．2 结果与讨论  40-44
    3．2．3 小结  44-45
  3．3 不同锌源—DEZn和DMZn—对生长ZnO薄膜的影响  45-49
    3．3．1 引言  45
    3．3．2 实验  45-46
    3．3．3 结果与讨论  46-49
    3．3．3 小结  49
  3．4 DMZn为锌源时ZnO薄膜的生长——降低生长速率  49-52
    3．4．1 实验  49-50
    3．4．2 结果与讨论  50-51
    3．4．3 小结  51-52
  3．5 外延层中不同的DMZn流量对ZnO薄膜的影响  52-57
    3．5．1 实验  52
    3．5．2 结果与讨论  52-55
    3．5．3 小结  55-57
  3．6 低温ZnO缓冲层中不同的DMZn流量对ZnO薄膜的影响  57-61
    3．6．1 实验  57
    3．6．2 结果与讨论  57-59
    3．6．3 小结  59-61
  参考文献  61-66
第四章 硅基GaN交通绿LED老化性能研究  66-83
  4．1 加速老化测试分析  66-67
  4．2 老化对发光二极管的电学和光学性能的影响  67-72
    4．2．1 GaN／Si交通绿LED老化后放置不同时间后测试  67-68
    4．2．2 老化对GaN／Si交通绿LED的电学和光学性能的影响  68-72
  4．3 交通绿LED在70mA下老化的几个现象  72-74
  4．4 交通绿LED在不同的电流下老化及其寿命计算  74-80
  4．5 小结  80-81
  参考文献  81-83
第五章 结论  83-85
攻读硕士学位期间发表的论文目录  85-86
致谢  86

相似论文

  1. 碳黑及介孔碳负载铂催化剂的稳定性及耐毒化性研究,O643.36
  2. 邻苯二甲酸酯在土壤—植物系统中的生物有效性研究,X53
  3. 小麦抗性淀粉含量的差异及其与面粉品质的关系,S512.1
  4. 亚麻籽胶对玉米淀粉糊化和老化特性的影响以及在乳化肠中的应用,TS231
  5. 不结球白菜种子老化衰变生理基础的研究,S634.3
  6. CO2点阵激光治疗面部皮肤光老化的疗效观察,R758.2
  7. 桂花糯米糖藕食品的工艺研究,TS255.5
  8. 大豆种子老化的生理生化特征和RAPD分析,S565.1
  9. 老化对猫不同视觉区域细胞的潜伏期和变异性的影响,Q436
  10. 纳米氧化锆/钛杂化有机硅环氧高折射率材料的研究,TB383.1
  11. 新型面包改良剂的研制,TS213.21
  12. 魔芋葡甘聚糖涂膜处理对绿竹笋采后生理特性影响的研究,TS255.3
  13. D-半乳糖诱导拟老化大鼠内耳中线粒体外膜易位酶tom40，tom20及线粒体内膜易位酶tim23的表达研究,R764.43
  14. 基于极化去极化电流法的变压器油纸绝缘状态研究,TM855
  15. 高精度模拟测量电路精度增长方法的研究,TN710
  16. 涤纶纤维紫外加速老化及寿命预测研究,TQ342.2
  17. 全瓷修复树脂粘结性能及色度学的基础研究,R783.1
  18. 铁路钢桥用重防腐涂料的研究与应用,TQ637
  19. 西部大气环境中聚酯玻璃钢老化及室内外老化相关性研究,TQ327.1
  20. 采用变频技术诊断变压器绝缘老化的研究,TM401.2
  21. XLPE电缆空间电荷检测与老化评估方法研究,TM247

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 一般性问题 > 材料
© 2012 www.xueweilunwen.com