一、第二届半绝缘Ⅲ-V族材料会议简介（论文文献综述）
张静[1]（2019）在《Ⅲ-Ⅴ族高迁移率材料异质外延及应用》文中研究说明在Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物中,具有最高的电子迁移率和电子饱和漂移速度的窄带隙材料InAs、InSb和InAsSb可以与宽带隙材料AlSb、GaSb以及相关的三元材料形成多样化的量子阱能带结构,这种能带结构可以很好的限制量子阱中的载流子。这些材料具有的优异性能可以制备出超高速、低功耗的电学器件,应用于无线高频通信、军事雷达、便携式移动设备以及真空探测等领域。本文对InAs、InSb和InAsSb的异质外延材料与器件进行了理论分析和实验研究。主要的工作和创新成果有:（1）高迁移率异质外延材料和器件的理论分析计算了量子阱结构中的电子迁移率,考虑了影响迁移率的各种散射机制,尤其增加了位错散射对迁移率的影响。其次,采用Sentaurus软件,对以InAs、InSb和InAsSb为沟道材料的高迁移率器件的电学特性进行了仿真,结果得到:当设定三种器件的栅长Lg为2μm时,在VD为0.5 V,VG为0 V时,InAs、InSb和InAsSb三种器件的最大漏极电流分别为275 mA/mm、420 mA/mm和352.49 mA/mm,为后续的实验提供了理论基础。（2）InAs材料的生长研究（a）采用两步法和带偏角的Si衬底解决晶格失配、热失配和反相畴的问题,并研究了生长温度和退火温度对Si基InAs电子迁移率和表面形貌的影响。结果表明,在320℃的低温下生长10 nm InAs成核层,随后上升到560℃进行热退火15分钟,再下降到520℃下生长第二层InAs薄膜,电子迁移率最高为4640 cm2/V·s。其次,发现采用组分线性渐变的InGaAlAs应变缓冲层可以显着提高电子迁移率,在300 K下Si基InAs电子迁移率最高为9222 cm2/V·s。（b）制备了GaAs基AlSb/InAs量子阱结构,并对90 K300 K范围内的电子迁移率和二维电子气浓度随温度的变化进行了研究,90 K下的量子阱中电子迁移率达到42560 cm2/V·s。（c）采用梯度GaAsxSb1-x应变缓冲层和迁移率增强法来改善Si衬底和AlSb/InAs量子阱异质结之间晶格失配、热失配和反相畴现象。研究了梯度GaAsx Sb1-x应变缓冲层的生长温度对Si基AlSb/InAs量子阱异质结的电子迁移率和表面形貌的影响。结果表明,由于As和Sb元素在不同温度下的粘附性不同,随着温度的升高,GaAsx Sb1-x层中As的含量增加,使得GaAsxSb1-x层的峰位由GaSb向GaAs移动。在GaAsx Sb1-x的生长温度为410℃时,HRXRD扫描曲线衍射强度最高,FWHM最小,RMS为4.3nm,最高的电子迁移率为10270 cm2/V·s。（3）InSb、InAsSb材料的生长研究（a）对GaAs基大失配外延InSb薄膜的生长温度和Ⅴ/Ⅲ束流比进行了优化。观察发现,在420℃及Ⅴ/Ⅲ比为6时,生长的样品可以清楚地看到原子台阶,说明表面形貌最好,并且也得到了室温下最高的电子迁移率为38860 cm2/V·s。（b）采用Al0.2In0.8Sb/InAs0.4Sb0.6异质结的跨骑式能带结构代替InAs/AlSb异质结的交错式能带结构,在减小晶格失配的同时,有效地减小了空穴引起的栅极漏电流。研究了不同应变缓冲层、沟道厚度、沟道层Sb组分、隔离层厚度和δ掺杂浓度对Al0.2In0.8Sb/InAs0.4Sb0.6量子阱异质结的输运性质和晶体质量的影响。讨论了界面粗糙度散射、位错散射、极化光学声子散射、远程杂质散射和带间散射对电子迁移率和2DEG浓度的影响。最终得到非有意掺杂的Al0.2In0.8Sb/InAs0.4Sb0.6量子阱异质结的最高电子迁移率为28300 cm2/V·s和2DEG为9.28×1011 cm-2。而调制掺杂Al0.2In0.8Sb/InAs0.4Sb0.6量子阱异质结在30 nm沟道、6 nm隔离层和9.03×1018cm-3 Si的δ掺杂层时,得到最高电子迁移率26500 cm2/V·s和2DEG为1.15×1012 cm-2,AFM测试的RMS值为0.68 nm。和目前已报道的参考文献相比,在InAs0.4Sb0.6沟道中Sb组分为0.6时,本论文的电子迁移率较高,并且样品表面形貌也较好,沟道界面平整,可以用于制备高迁移率晶体管。（4）高迁移率器件的制备设计了HEMT器件的制备工艺流程,主要基于四个工艺步骤:欧姆接触、台面隔离、栅金属蒸镀以及金属Pad,制备出了AlSb/InAs和Al0.2In0.8Sb/InAs0.4Sb0.6高电子迁移率晶体管。测试结果表明,相比300 K,AlSb/InAs HEMT在90 K时测试得到的栅极泄漏电流降低了27%,最大漏极电流ID提高了12%,峰值跨导提高了22.5%。采用了SiO2钝化的方法,在VG为0 V,VD为0.5 V时,ID从160 mA/mm增加到214mA/mm,仿真的最大ID为275 mA/mm,接近理论模拟的结果。制备的Al0.2In0.8Sb/InAs0.4Sb0.6 HEMT,在相同偏压下,其最大漏极电流比AlSb/InAs HEMT器件明显提高。
张亚光[2]（2019）在《InGaAs探测材料固态源分子束外延生长研究》文中研究说明Ⅲ-Ⅴ族半导体材料InGaAs/InP已经在器件和实际应用层面发挥了重要作用,在光纤通信、空间探测等领域,常作为光源和探测器扮演着关键角色。我国的InGaAs材料外延生长技术仍然相对薄弱,例如材料的本底浓度、迁移率、少子寿命等关键性能参数与国外仍存在一定差距。本文以InGaAs/InP PIN探测器材料的分子束外延（MBE）生长为主线,重点对InGaAs/InP材料的光电性能、器件级材料的关键生长工艺和特性表征展开了相关研究。主要研究结果如下:1.通过优化MBE生长工艺,获得了高质量的InGaAs/InP材料。InP的本底浓度达到了12×10144 cm-3（N型）,室温和77 K迁移率分别接近5000 cm2/V·s和100000 cm2/V·s;In0.53Ga0.47As的本底浓度约为1×10155 cm-3（n型）,室温和77K迁移率分别超过了10000 cm2/V·s和64000 cm2/V·s。2.评估了光致发光（PL）和高分辨X射线衍射（XRD）方法测量材料组分非均匀性的测试误差,在此基础上对所生长材料的非均匀性进行了表征和优化。实验结果表明两种表征方法对AlGaAs材料组分的测量误差均超过了±1%,材料真实的组分非均匀性结果基本被测量误差掩盖。通过适当提升样品架外圈加热器温度（实验中采用了比内圈加热器高10℃）,改善了4英寸AlGaAs材料组分非均匀性,显着地改进了3英寸GaAs/AlGaAs HEMT材料的77 K迁移率非均匀性。研究了4英寸和3×2英寸In0.53Ga0.47As材料的非均匀性,结果表明XRD方法表征InGaAs材料组分的测量误差很小,大约在±0.01%量级,可以用来精细表征InGaAs的组分非均匀性。所生长材料的均匀性表现良好,4英寸材料的组分非均匀性为±0.1%,3×2英寸材料的组分和掺杂浓度非均匀性分别为±0.2%和±3.0%。3.围绕InP衬底脱氧工艺,进行了工艺问题分析与优化研究。针对采用P2或As4保护脱氧工艺生长的样品,采用了变温霍尔测试进行表征。结果表明,P2保护脱氧工艺的参数窗口相对相对较窄,有待进一步优化;As4保护脱氧工艺比较可靠,材料的综合电学性能更好。4.在InGaAs/InP材料界面观察到了As反常扩散现象,采用了PL、XRD、三维原子探针（3DAP）和扫描透射电子显微镜（STEM）方法对样品进行了细致表征。结果表明,在采用P2/As2切换工艺生长的InGaAs/InP样品中,观察到As原子从界面向下层InP中扩散了几百纳米,形成了较厚的InAsyP1-y组分递变层,对这一反常的扩散过程进行了合理解释。通过实验证实了采用P2/As4切换工艺,能够有效地抑制反常扩散,获得陡峭的异质界面。采用了二次离子质谱（SIMS）和PL方法表征了InGaAs/InP双异质结（DH）材料界面附近的原子分布和材料组分。结果表明,对于InP帽层与InGaAs吸收层界面,InGaAs吸收层与InP接触层界面而言,两种表征方法都未发现明显的界面问题。5.围绕InGaAs/InP DH材料中InGaAs吸收层少子寿命的表征问题,采用了激发波长904 nm的微波光电导衰退（μ-PCD）技术作为测量手段,从理论分析和实验测量两个方面展开了研究。结果表明,较好的InP帽层材料质量（具体表现为少子寿命）,是准确提取InGaAs吸收层少子寿命的前提之一;在μ-PCD少子寿命数值很大的情况下,测量结果将主要反映InGaAs的质量;生长的晶格匹配InGaAs材料(ND=1×1015 cm-3)的μ-PCD少子寿命在1μs量级。探讨了材料PL强度、少子寿命两个关键参数与制成器件暗电流的关联。初步研究结果表明,材料的PL强度、少子寿命与器件的暗电流水平存在定性的对应关系。比较了不同单位InGaAs/InP DH PIN探测器结构材料的性能,结果表明本文所研制材料的室温PL性能与其他单位较好的材料相近,制成单元器件的室温暗电流水平也相当,统计结果均为20 nA/cm2@-0.1 V左右。
武利翻[3]（2017）在《InAs/AlSb高电子迁移率晶体管及MIS-HEMT研究》文中指出In As/AlSb高电子迁移率晶体管（HEMT）器件中,InAs沟道材料有高电子峰值速度（4×l07 cm/s）,且InAs/AlSb异质结有很大的导带带隙ΔEc（1.35 eV）,有利于提高2DEG浓度,在高速、高频、低功耗等方面非常有优势且拥有良好的发展前景。特别在低温领域,In As/AlSb HEMT器件具有无可比拟的优势。然而,国内针对In As/AlSb HEMT器件的研究尚处于起步阶段。本文在此背景下,通过结构设计、模拟仿真和制备测试展开了In As/AlSb HEMT器件研究。重点围绕In As/AlSb HEMT异质结材料的外延生长和结构设计、HEMT器件制备和性能分析展开研究,同时研究了绝缘栅MIS-HEMT器件,制作了high-k介质层/InAlAs的MIS电容,并进行了表征。论文的主要研究成果如下:（1）用Sentaurus TCAD构建了InAs/AlSb HEMT仿真模型,对单δ面掺杂和双δ面掺杂的两种外延结构的In As/AlSb HEMT器件仿真,得到了热平衡状体下两种结构的能带图,并对栅长是0.35μm的器件直流特性和交流特性进行对比。单δ面掺杂器件在VDS=0.6 V时,源漏饱和电流是576 mA/mm,峰值跨导gm达到了1047 mS/mm。而双δ面掺杂器件在VDS=0.6 V时,源漏饱和电流是832 mA/mm,峰值跨导gm达到了1208 mS/mm。通过比较发现双掺杂的器件输出电流要比单掺杂大,且双掺杂的器件关断电压要大,跨导也比单掺杂结构大,栅控能力好。同时进行了HEMT器件低温特性仿真,结果发现低温时器件载流子的迁移率增大,且栅控能力变得更好,沟道导通电阻变小,同时低温时声子散射影响降低,载流子迁移率增大,所以器件栅控能力增强,跨导增大。最后仿真了InAs/AlSb MIS-HEMT器件的阈值电压,饱和漏极电流与肖特基HEMT相比有提升,峰值跨导与肖特基HEMT相比略有下降。（2）利用MBE技术生长了单δ面掺杂,双δ面掺杂InAs/AlSb HEMT外延结构。选用了半绝缘材料GaAs衬底,采用InSb键界面,这种界面在形成过程是吸附了大量的Sb,这种界面是光滑的,与AlAs界面相比,获得载流子的迁移率较高。通过AFM和RMS测试发现两种外延结构的表面形貌较好。Hall测试结果表明,单δ面掺杂和双δ面掺杂的HEMT外延片的电子迁移率和面电子浓度分别是16780cm2/Vs和1.98′1012/cm2,12562 cm2/Vs和7.71′1012/cm2。从300 K到175 K,两个外延样片电子迁移率和温度的变化趋势一致,光子散射是主要的散射机制。但是当温度低于175 K时,电离杂质散射变成主要的散射机制,这时载流子迁移率只与杂质浓度呈N-1关系。双δ面掺杂的外延片的杂质浓度N比单δ面掺杂的外延片要大,则对应的电子迁移率要低。（3）利用电子束蒸发技术制备了In As材料上形成低欧姆阻值的合金和非合金欧姆接触。源漏欧姆接触电阻是器件的非本征参数的一部分,降低欧姆接触阻值对器件的转移特性和跨导的提高很有利,进一步影响了器件高频特性。本文开发了合金欧姆接触和非合金欧姆接触。合金Au/Ge/Ni/Au（20/40/14/220 nm）欧姆接触,测量TLM图形得到300℃退火时欧姆接触阻值是0.65Ω·mm。同时也用非合金Pd/Pt/Au（12/35/60nm）得到250℃退火时欧姆接触阻值Rc是0.27Ω·mm,同时研究了非合金欧姆接触的稳定性。合金欧姆接触的热稳定相比非合金要差一些,InAs/AlSb HEMT器件制备中最终选取了非合金欧姆接触体系,非合金欧姆接触形成的欧姆接触阻值偏低,同时热稳定性好。（4）制备了肖特基栅InAs/AlSb HEMT器件,同时设计了器件的制备工艺流程,源漏欧姆接触、器件台面隔离、栅槽腐、肖特基栅接触形成。采用非合金Pd/Pt/Au形成欧姆接触。湿法台面腐蚀,这儿没有采用干法台面刻蚀,是因为干法台面刻蚀,虽然形成图像边缘完整,也达到隔离电流数量级,但是对材料的刻蚀损伤对器件的高频特性会恶化。用柠檬酸栅槽腐蚀液对In AlAs材料和InAs材料的选择型湿法腐蚀形成器件栅槽。制备出了栅长为2μm,栅宽是2×30μm的肖特基栅In As/AlSb HEMT器件,填补了国内InAs/AlSb HEMT器件研究的空白。（5）解决肖特基栅InAs/AlSb HEMT器件栅极漏电流较大的问题,提出了用绝缘栅high-k介质代替肖特基栅来减小InAs/AlSb HEMT器件栅极漏电流。制备了high-k介质的MIS电容,并且对Al2O3,HfO2,HfO2/Al2O3,HfAlO的high-k介质/InAlAs MOS进行对比研究,对比分析了XPS、C-V和I-V特性。结果发现Al2O3介质形成的MIS电容的氧化层陷阱电荷Qot是7.19′1010 cm-2,界面态密度是2.5×1011 cm-2eV-1,这就表明Al2O3能有效减小界面态密度,这样提高了InAlAs层界面特性。J-V测试都表明在栅电压为1 V时,Al2O3样品的漏电分别是1.37×10-6 A/cm2,这表明Al2O3样品比HfO2有较小的漏电。XPS也分析表明HfO2淀积到InAlAs形成MOS界面特性要比Al2O3差些。在后面制备绝缘栅介质InAs/AlSb MIS-HEMT器件时,优先选用Al2O3作为high-k介质材料。
梁仁和[4]（2017）在《InP单晶装备及工艺热场技术研究》文中指出磷化铟（InP）是制备光电器件和微电子器件的重要半导体材料,在民用和国防军事领域应用广泛。随着InP材料需求的迅猛发展,InP晶体生长技术及设备也不断进步,大型化、国产化成为主要趋势,但在单晶炉设备国产化过程中存在一些问题,尤其是热场方面,现有热场保障与单晶炉通常由不同厂家提供,热场结构和材料在热稳定性、能耗等方面无法达到最佳效果,影响单晶制品的质量,制约单晶炉的使用效益。为了系统解决单晶炉及热场问题,课题基于磷蒸气注入原位合成技术及液封直拉InP单晶技术,研制了CZ-50型大尺寸In P高压单晶炉,并对热场进行了相关研究与设计,重点从材料和结构方面对热场进行了优化,并利用所拉制的单晶质量检测数据进行验证。1、基于磷蒸气注入原位合成技术及液封直拉InP单晶原理,开发出适于InP晶体生长特性的CZ-50型InP单晶炉。根据InP材料合成及单晶生长的特点,对单晶炉原位合成装置结构进行了创新性设计,在炉盖安装了一套可升降的热偶测温装置,实现了生产过程中坩埚内熔体温度的在线测量;利用观察窗遮挡装置及对观察窗进行加热的方法,解决了长期以来InP材料合成及单晶生长过程中由于磷挥发所导致的观察窗污染问题。该单晶炉是目前世界上最大的原位合成和晶体生长的InP单晶炉。2、针对传统石墨热场的不稳定、对称性差和能耗高等问题,利用碳碳（C/C）复合材料的优越性能对热场进行了优化。数值模拟和实验研究表明,利用C/C复合材料之后,晶体生长过程中的加热功率明显降低,固液界面温度梯度提高,热场对称性明显增加。3、应用C/C热场及CZ-50型单晶炉进行了一系列晶体生长与合成实验,对InP单晶炉的使用工艺条件进行了实验研究:包括磷注入合成阶段的温度控制、一二泡合成时熔体温度控制、磷泡加热功率的控制、以及磷泡插入深度控制,成功合成8KgInP多晶,制备了4英寸InP单晶,在合成尺寸、晶体品质等方面达到国际先进水平。4、通过测试常温Hall（表征半导体材料的一种测试方法,可以检测材料的电阻率,迁移率,载流子浓度等）、X射线摇摆曲线半高宽、位错密度（EPD）、数值模拟热应力等参数,对由CZ-50型InP单晶炉生长的晶体进行了性能分析,测试结果表明:非掺杂晶体的载流子浓度1-10×1015 cm-3,掺S晶体的载流子浓度1-10×1018 cm-3,掺Fe晶体的电阻率大于1×107Ω.cm,非掺杂晶体的迁移率大于4000 cm2/V.s,掺S晶体的迁移率大于1000 cm2/V.s,掺Fe晶体的迁移率大于1000 cm2/V.s;非掺杂晶体和掺Fe晶体的位错密度（EPD）小于1×105,掺S晶体的位错密度（EPD）位于5001×104之间,材料性能完全满足光电器件和微电子器件的使用要求[1]。
吕游[5]（2016）在《Si上锑化物的MOCVD成核生长特性研究及热光伏器件结构模拟》文中研究表明锑化物材料作为窄禁带直接带隙半导体,具有较小的禁带宽度和载流子有效质量,较大的电子饱和漂移速度及电子迁移率等优良的光电性能,在红外激光器、光电探测器、热光伏电池以及高速电子晶体管等方面具有重要应用。不过锑化物衬底价格高、半绝缘衬底难制备、晶格常数大导致其难于异质外延,其应用因此受到了很大限制。而Si材料经过多年发展,在集成电路相关领域发展日益成熟,具有材料价格低廉、来源广泛、晶圆尺寸大、加工工艺成熟等优势。因此将锑化物材料与Si材料相结合发挥各自优势具有非常巨大的发展潜力和应用前景。本文利用MOCVD技术首先研究了Si上Ga Sb的初期成核,分别从生长参数（生长温度、气相III/V、有机源输入量）、过程参数（生长时间、退火时间）以及其他相关参数对Ga Sb初期成核的形貌和数量的影响,并从热力学和动力学的角度分析研究其中所涉及的成核机理。其次在Ga Sb衬底上制备了In Ga Sb薄膜,分别从生长温度、气相V/III和气相Ga/III等生长参数研究了其对薄膜的表面形貌、结晶质量、材料组分等性质的影响。另外,使用PC1D软件,结合Si、Ga Sb和In Ga Sb材料设计、模拟并优化了Ga Sb/Ga In Sb单结和双结（叠层）热光伏电池,分析了电池中各层参数对单结和双结叠层电池的输出特性的影响,并根据模拟结果优化器件结构。
王连锴[6]（2014）在《锑化物半导体材料的MOCVD成核及生长特性研究》文中提出锑化物是一类窄带直接带隙III V族化合物半导体，其独特的光电性质引起人们极大的研究兴趣。在红外探测、热光伏、超高频率和超低功率器件等领域中有广泛的应用前景。但锑化物衬底价格高、半绝缘衬底难制备、晶格常数大导致其难于异质外延，其应用因此受到了很大限制限制。本文使用MOCVD技术研究了GaSb在GaAs衬底上的成核特性；研究了生长参数对GaSb/GaAs薄膜的影响，制备了优质的GaSb薄膜；研究了生长参数对制备InSb/GaSb量子点的影响。GaSb/GaAs成核特性研究以GaSb初始生长阶段为研究对象，以经典成核理论、流体力学、分子动力学等理论分析了成核温度、成核压强以及有机源气相摩尔比对GaSb晶核的密度、尺寸以及尺寸均匀性带来的影响。分析表明成核温度对GaSb晶核特性的影响最大。GaSb/GaAs薄膜的生长研究以典型生长条件摸索入手，进而设计正交实验，以统计理论计算GaSb/GaAs薄膜的最优生长条件。并研究了外延生长条件对薄膜形貌的影响。InSb/GaSb量子点的制备从生长时间及源流量选择的讨论开始，之后分析了生长温度、生长压强及有机源气相摩尔比对量子点形貌的影响,最后通过生长过程的控制，以类原子层沉积的方式优化，获得了高密度的InSb/GaSb量子点。
房丹[7]（2014）在《GaSb薄膜及其超晶格结构的分子束外延生长与物性研究》文中研究指明中红外光谱范围的激光器、探测器在国防、医疗、通信等方面都具有广泛的应用。获得红外光的方式有多种,而目前研究最为热门的是以锑化物做半导体激光器发光有源区的方式。锑化物半导体材料在生长的过程中,晶格的失配、缺陷密度、应力等问题一直制约着锑化物材料的发展。基于以上背景,本论文研究了GaSb衬底上外延生长GaSb薄膜和InAs/GaSb超晶格结构的生长工艺及物性表征,针对外延层的掺杂、钝化以及超晶格结构的界面控制进行详细分析和表征。采用分子束外延方式制备了GaSb薄膜,利用生长GaSb缓冲层的方式克服了表面较大的位错密度,减小了衬底吸附杂质和去氧化层时残留的较大粗糙度。研究了外延层的生长速率、V／Ⅲ族束流比,源温等参数对GaSb薄膜晶体质量和光学特性的影响。确定了最佳的生长参数,利用X射线双晶衍射测得半峰宽小于30arcsec,说明生长薄膜和衬底层之间晶格失配非常小,实现了同质外延的目的。测得GaSb薄膜发光波长为1.99μ m,半峰高宽仅为0.03eV,结果表明晶体发光质量较好。在生长GaSb薄膜的基础上,对薄膜的掺杂进行分析和表征。实验中利用高温退火处理GaSb薄膜,增强了Sb原子的活性,降低Ga原子的反位缺陷和载流子浓度,减少了材料中的空位,提高了晶格的完整性。霍尔测试结果表明,利用不同的生长条件可以使GaSb薄膜呈现明显的P型导电和N型导电,空穴浓度和电子浓度都可以达到1018cm-3,可以实现器件的要求。研究了飞秒激光照射材料表面和湿法钝化相结合的钝化方法,达到了使GaSb薄膜表面态降低的目的,并改善了发光特性。经过飞秒激光辐射后的样品,表面烧蚀形成了微结构。通过光谱测试得到：在室温下,样品的光荧光谱产生微小蓝移,约为14meV；在低温测试中,78lemV峰位强度变大,所以利用此种钝化方式,可以改善GaSb材料表面的发光特性。利用分子束外延生长InAs/GaSb超晶格结构,研究了生长中断法对超晶格界面结构的影响。实验中采用Sb和As浸渍的方法,形成InAsSb界面层,利用Sb和As的高效置换生长了高质量的InAs/GaSb超晶格。超晶格周期和厚度对晶体质量的影响进行了分析。研究发现,50个周期的对称超晶格结构,双晶衍射测得半峰宽为98arcsec,应力仅为0.43%：透射电镜测试表征缓冲层和衬底之间已经实现共格,超晶格没有产生失配,测得荧光谱集中在3.44u m,实现了中红外光谱的输出。
杨皓宇[8]（2013）在《锑化物自组织量子点的MOCVD制备研究及热光伏器件结构模拟》文中指出锑化物材料及其构成的量子点等低维结构由于其独特性质而被广泛关注，主要应用于红外探测器，红外激光器及热光伏器件等方面。利用金属有机气相化学沉积（MOCVD）技术在GaAs衬底上制备GaSb和InSb二元化合物半导体的量子点结构，并通过研究生长参数对量子点形貌的影响，制备出低尺寸，高密度且分布均匀的锑化物量子点。对于GaSb/GaAs量子点结构，通过系统的研究各生长参数对量子点表面形貌的影响，并利用热力学及生长动力学等理论对其进行了解释。优化后的GaSb量子点密度可达1010cm2量级，高度约为4nm。由于InSb/GaAs晶格失配较大，研究了生长时间对量子点生长模式的影响，并优化了生长温度，反应室压强及气相V/III等生长参数，最后解释了不同InSb量子点形状的成因。首次使用Silvaco/Atlas软件设计、模拟并优化了GaSb/GaInAsSb单结及双结（叠层）热光伏电池，给出了各子电池器件参数对单结及叠层电池特性的影响，得到了优化后的器件结构。分析了工作温度及辐射温度等温度参数对单结及叠层电池输出特性的影响。
彭新村[9]（2010）在《锑化物热光伏电池材料的MOCVD生长特性研究及其器件模拟》文中进行了进一步梳理GaxIn1-xAs1-ySby和InAs1-xSbx量子点的响应波长覆盖低温辐射体热光伏（TPV）电池的最佳波段。目前已报道的高性能的低温辐射体锑化物TPV电池大部分采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术制备,但与传统半导体相比,锑化物的外延工艺水平较低,并且多元合金的材料参数难以确定,给建立完整的器件物理模型带来困难。针对这些问题,本论文研究了锑化物薄膜及量子点的MOCVD生长特性；另外对锑化物TPV电池进行模拟。研究内容如下：用低压MOCVD技术外延生长了InAs1-xSbx三元合金和GaxIn1-xAs1-ySby四元合金。研究了生长参量对外延层表面形貌、结晶质量、合金组分及电学特性的影响。选择合适的生长参数可获得表面光滑平整、晶体质量较高的外延层。在国内首次研究了低压MOCVD技术生长的自组装InAs1-xSbx量子点,研究了生长参数对量子点形状、尺寸、面密度和均匀性等形貌特征的影响。选择合适的生长参数可获得高密度有序排列的InAs1-xSbx量子点。首次通过模拟给出了影响GaxIn1-xAs1-ySby热光伏电池性能的完整的材料参数与组分、温度、掺杂浓度等的关系,建立了完整的材料和器件结构物理模型。首次系统地模拟了结构为P-GaSb窗口/P-GaxIn1-xAs1-ySby有源区/N-GaxIn1-xAs1-ySby有源区/N-GaSb衬底的TPV电池,分析了材料和器件结构参数对电池性能参数的影响,通过模拟得到优化的材料及器件结构。首次通过模拟分析了工作温度对GaxIn1-xAs1-ySbyTPV电池器件性能参数的影响,得到了性能参数的温度变化系数。
李香萍[10]（2009）在《ZnO薄膜的MOCVD制备及ZnO/Si发光器件研究》文中研究表明鉴于当前所制备ZnO材料的质量还达不到器件级水平,尤其是p型掺杂问题没有得到很好地解决,以及制作得到的ZnO基发光器件效率过低等问题,本论文围绕MOCVD技术制备ZnO薄膜及其薄膜的相关特性展开深入研究,目的是得到高质量的ZnO外延薄膜及其发光器件。实验结果表明:利用正交试验设计法辅助优化MOCVD制备ZnO薄膜的生长条件,不仅可以减少实验次数,降低实验成本,还能够较快速的得到薄膜的最佳生长条件。研究还发现,合适温度生长的ZnO缓冲层可以有效地改善薄膜的结晶和发光质量。在ZnO薄膜的沉积过程中引入光辅助可以有效的改善薄膜的表面形貌、结晶质量和发光质量。适当强度的光辐照条件下还可以制得高阻和弱p型ZnO薄膜。利用NH3作为氮（N）掺杂源进行ZnO薄膜制备的过程中,首次发现适当强度的卤钨灯光辅助不仅可以改善薄膜的结晶质量,还有助于提高掺入到薄膜中的N相关受主的活性,实现了p型ZnO薄膜的制备。首次从实验角度分析得到通过热扩散法制备的磷（P）掺杂ZnO薄膜中,PZn-2VZn复合体缺陷是最主要的浅受主,其对ZnO薄膜的p型导电具有重要作用。首次在室温、电注入条件下测得了n-ZnO/p+-Si异质结从近紫外、可见光到近红外光波段的电致发光光谱,简要分析了其发光机制。
二、第二届半绝缘Ⅲ-V族材料会议简介（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、第二届半绝缘Ⅲ-V族材料会议简介（论文提纲范文）
（1）Ⅲ-Ⅴ族高迁移率材料异质外延及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 Ⅲ-Ⅴ族高迁移率材料生长现状及存在问题 |
| 1.2.1 InAs材料的生长现状 |
| 1.2.2 InSb材料的生长现状 |
| 1.2.3 InAsSb材料的生长现状 |
| 1.3 高迁移率晶体管的研究现状及存在问题 |
| 1.4 本论文主要创新点及内容安排 |
| 第二章 外延材料生长和表征技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分子束外延生长技术 |
| 2.2.1 分子束外延系统的基本构成 |
| 2.2.2 分子束外延系统的基本原理 |
| 2.3 外延材料表征方法 |
| 2.3.1 原子力显微镜 |
| 2.3.2 霍尔测试 |
| 2.3.3 高分辨X射线衍射 |
| 2.3.4 透射电子显微镜 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高迁移率异质结材料及器件理论仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 量子阱异质结中电子迁移率的理论计算研究 |
| 3.2.1 量子阱异质结中的二维电子气的输运 |
| 3.2.2 二维电子气的散射 |
| 3.2.3 电子迁移率理论计算结果 |
| 3.3 高迁移率器件电学特性仿真 |
| 3.3.1 器件物理模型 |
| 3.3.2 HEMT工作机理分析 |
| 3.3.3 高迁移率器件电学特性仿真结果 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 InAs材料的生长研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 InAs材料基本性质 |
| 4.3 Si基 InAs薄膜材料生长研究 |
| 4.3.1 实验设计机理分析 |
| 4.3.2 InAs薄膜材料的样品制备 |
| 4.3.3 InAs样品测试结果及分析 |
| 4.4 AlSb/InAs量子阱异质结材料生长研究 |
| 4.4.1 实验设计机理分析 |
| 4.4.2 AlSb/InAs量子阱异质结材料的样品制备 |
| 4.4.3 AlSb/InAs量子阱异质结材料样品的测试结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 InSb、InAsSb材料的生长研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 两种材料基本性质 |
| 5.2.1 InSb材料基本性质 |
| 5.2.2 InAs_(1-x)Sb_x材料基本性质 |
| 5.3 GaAs基 InSb材料生长研究 |
| 5.3.1 InSb薄膜样品制备 |
| 5.3.2 InSb薄膜样品测试及分析 |
| 5.4 InSb/AlInSb量子阱异质结材料生长研究 |
| 5.4.1 InSb/AlInSb量子阱异质结设计 |
| 5.4.2 InSb/AlInSb量子阱异质结样品制备 |
| 5.4.3 InSb/Al_xIn_(1-x)Sb量子阱异质结样品的测试与分析 |
| 5.5 GaAs基 InAsSb薄膜材料生长研究 |
| 5.5.1 InAsSb薄膜材料制备 |
| 5.5.2 InAsSb薄膜材料测试及分析 |
| 5.6 Al_(0.2)In_(0.8)Sb/InAs_(0.4Sb_(0.6) 量子阱异质结材料生长研究 |
| 5.6.1 Al_(0.2)In_(0.8)Sb/InAs_(0.4Sb_(0.6) 量子阱异质结设计 |
| 5.6.2 Al_(0.2)In_(0.8)Sb/InAs_(0.4Sb_(0.6) 量子阱异质结材料制备 |
| 5.6.3 Al_(0.2)In_(0.8)Sb/InAs_(0.4Sb_(0.6) 量子阱异质结材料测试及分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 高迁移率器件制备 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高迁移率器件制备工艺研究 |
| 6.2.1 欧姆接触 |
| 6.2.2 台面隔离 |
| 6.2.3 肖特基栅 |
| 6.2.4 金属Pad的制备 |
| 6.3 AlSb/InAs HEMT器件测试结果 |
| 6.4 AlSb/InAs HEMT器件工艺的改进及测试结果 |
| 6.4.1 改进方法 |
| 6.4.2 AlSb/InAs HEMT器件钝化前后的器件对比结果 |
| 6.5 Al_(0.2)In_(0.8)Sb/InAs_(0.4Sb_(0.6) HEMT器件测试结果 |
| 6.6 本章小节 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）InGaAs探测材料固态源分子束外延生长研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 InGaAs探测材料发展简介 |
| 1.2 InGaAs探测器种类与原理综述 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 InGaAs/InP PIN探测器研究进展 |
| 1.3.2 InGaAs探测器的暗电流降低方法及其对材料的要求 |
| 1.4 Ⅲ-Ⅴ族分子束外延技术综述 |
| 1.4.1 MBE技术发展简介 |
| 1.4.2 固态源分子束外延设备介绍 |
| 1.4.3 晶格匹配InGaAs/InP材料生长工艺过程 |
| 1.4.4 InGaAs材料本底浓度发展介绍 |
| 1.4.5 材料基本表征技术 |
| 1.4.5.1 霍尔效应测试 |
| 1.4.5.2 X射线衍射 |
| 1.4.5.3 光致发光 |
| 1.4.5.4 微波光电导衰退 |
| 1.5 本论文的研究目的和主要内容 |
| 第2章 Ⅲ-Ⅴ族分子束外延基础材料生长研究 |
| 2.1 分子束外延系统的工作状态 |
| 2.1.1 系统的典型真空水平 |
| 2.1.2 束源炉工作温度与束流关系 |
| 2.1.3 材料表面温度非均匀性 |
| 2.2 GaAs/AlGaAs材料生长研究 |
| 2.2.1 本底浓度和迁移率 |
| 2.2.2 非均匀性的表征方法与优化 |
| 2.2.3 掺杂浓度与厚度均匀性 |
| 2.3 InGaAs/InP材料生长研究 |
| 2.3.1 InP材料的本底浓度和迁移率 |
| 2.3.2 晶格匹配InGaAs材料的基本光电性能 |
| 2.3.3 组分和掺杂浓度非均匀性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 InGaAs/InP材料关键生长工艺研究 |
| 3.1 脱氧工艺研究 |
| 3.2 界面生长工艺研究 |
| 3.2.1 InGaAs/InP界面处的As反常扩散现象 |
| 3.2.1.1 实验方法 |
| 3.2.1.2 不同As形态和不同暂停生长时长的作用 |
| 3.2.1.3 As反常扩散现象 |
| 3.2.1.3 As扩散过程的微观解释 |
| 3.2.2 InGaAs/InP双异质结探测器结构材料的界面性质 |
| 3.2.2.1 界面1:InP衬底与InP缓冲层界面 |
| 3.2.2.2 界面2:InP接触层与InGaAs吸收层界面 |
| 3.2.2.3 界面3:InGaAs吸收层与InP帽层界面 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 材料质量与器件性能关系研究 |
| 4.1 InGaAs/InP双异质结材料的少子寿命表征 |
| 4.1.1 少子扩散过程 |
| 4.1.2 微波光电导衰退方法的测量结果 |
| 4.2 材料质量与器件性能的关联 |
| 4.2.1 材料少子特性与器件暗电流的联系 |
| 4.2.2 不同单位研制的材料与制成器件的性能关联 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（3）InAs/AlSb高电子迁移率晶体管及MIS-HEMT研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 Sb基化合物半导体材料特性及生长技术 |
| 1.2 InAs/AlSb异质结材料优势 |
| 1.3 InAs/AlSbHEMT器件的研究进展 |
| 1.4 本文研究内容和安排 |
| 第二章 HEMT器件基础理论 |
| 2.1 半导体异质结 |
| 2.2 调制掺杂和 2DEG |
| 2.2.1 调制掺杂 |
| 2.2.2 二维电子气量子化 |
| 2.2.3 势阱中的二维电子气面密度 |
| 2.3 金属半导体界面 |
| 2.3.1 欧姆接触 |
| 2.3.2 肖特基接触 |
| 2.3.3 费米能级钉扎效应 |
| 2.4 InAs/AlSbHEMT器件工作原理 |
| 2.4.1 HEMT器件直流特性 |
| 2.4.2 HEMT器件交流特性 |
| 2.5 HEMT器件中容易出现的问题 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 InAs/AlSbHEMT器件二维物理仿真 |
| 3.1 器件物理模型 |
| 3.1.1 流体动力学模型 |
| 3.1.2 电场迁移率模型 |
| 3.1.3 （肖特基）电子隧穿模型 |
| 3.1.4 碰撞离化模型 |
| 3.2 单 δ 掺杂和双 δ 掺杂外延结构的器件性能比较 |
| 3.2.1 外延结构和器件模型构建 |
| 3.2.2 掺杂对器件性能的影响 |
| 3.3 碰撞离化对器件性能的影响 |
| 3.4 HEMT器件低温特性研究 |
| 3.4.1 器件模型设定 |
| 3.4.2 温度变化对器件性能影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 InAs/AlSbHEMT器件外延材料的生长 |
| 4.1 晶格匹配材料和赝配材料 |
| 4.2 分子束外延生长MBE |
| 4.3 InAs/AlSbHEMT器件的外延结构设计 |
| 4.4 InAs/AlSbHEMT外延材料生长 |
| 4.4.1 In Sb界面和Al Sb界面 |
| 4.4.2 InAs/AlSbHEMT器件材料生长 |
| 4.5 InAs/AlSbHEMT器件外延结构的表征 |
| 4.5.1 霍尔Hall测试 |
| 4.5.2 AFM测试 |
| 4.5.3 XRD测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 InAs/AlSbHEMT器件制作 |
| 5.1 InAs/AlSbHEMT器件制造流程图 |
| 5.2 欧姆接触 |
| 5.2.1 源漏寄生电阻对HEMT器件的影响 |
| 5.2.2 TLM模型 |
| 5.2.3 合金 |
| 5.2.4 非合金 |
| 5.3 台面隔离 |
| 5.3.1 湿法台面隔离 |
| 5.3.2 干法台面隔离 |
| 5.4 肖特基接触 |
| 5.4.1 栅槽形成 |
| 5.4.2 淀积金属 |
| 5.5 InAs/AlSbHEMT性能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 InAs/Al Sb MIS HEMT研究 |
| 6.1 InAs/Al Sb MIS HEMT仿真 |
| 6.1.1 InAs/Al Sb MIS-HEMT器件直流特性 |
| 6.1.2 InAs/Al Sb MIS-HEMT器件交流特性 |
| 6.2 high-k/InAlAs MOS研究 |
| 6.2.1 MOS电容制作工艺 |
| 6.2.2 Al_2O_3和HfO_2淀积到InAlAs形成MOS |
| 6.2.3 HfO_2/Al_2O_3淀积到InAlAs形成MOS |
| 6.2.4 HfAlO淀积到InAlAs形成MOS |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）InP单晶装备及工艺热场技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 研究报告 |
| 第一章 InP单晶制备及工艺热场对单晶生长的影响 |
| 1.1 InP材料及生长技术 |
| 1.1.1 InP材料及其应用 |
| 1.1.2 InP材料制备 |
| 1.2 单晶炉工艺热场 |
| 1.2.3 热场 |
| 1.2.4 热场对晶体生长的影响 |
| 1.2.5 决定热场的因素 |
| 1.2.6 晶体生长过程面临的热场问题 |
| 1.3 课题的主要研究工作 |
| 第二章 单晶炉热场设计理论 |
| 2.1 热场温度梯度与晶体生长 |
| 2.2 晶体物态变化时的温度变化 |
| 2.2.1 晶体熔化与结晶状态 |
| 2.2.2 晶体的结晶热力学与动力学过程 |
| 2.2.3 生长界面稳定性与热场的关系 |
| 2.3 晶体生长方向与热场的关系 |
| 2.4 晶体生长的热场配置及设计 |
| 2.4.1 热场配置 |
| 2.4.2 单晶炉热场设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 Cz-50型InP高压单晶炉设计 |
| 3.1 Cz-50型InP单晶炉的整体结构 |
| 3.2 原位合成结构 |
| 3.2.1 总体设计方案 |
| 3.2.2 磷泡升降机构 |
| 3.2.3 热偶升降机构 |
| 3.2.4 观察窗防污染装置 |
| 3.3 单晶炉传动机构 |
| 3.4 真空、充气放气系统 |
| 3.5 水冷系统 |
| 3.6 电气控制系统 |
| 3.6.5 PLC |
| 3.6.6 人机界面(触摸屏) |
| 3.6.7 电气控制系统的特点 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 InP高压单晶炉热场设计 |
| 4.1 石墨热场应用于InP单晶炉的数值模拟 |
| 4.1.1 数值模拟 |
| 4.1.2 InP材料的物理参数 |
| 4.1.3 模拟过程 |
| 4.1.4 模拟结果分析 |
| 4.2 石墨热场应用于InP单晶炉晶体生长 |
| 4.3 碳碳(C/C)复合材料 |
| 4.3.1 C/C复合材料的特性及应用 |
| 4.3.2 C/C复合材料热场 |
| 4.3.3 C/C热场材料技术指标 |
| 4.4 InP单晶炉C/C热场结构设计 |
| 4.4.1 C/C热场结构设计路线 |
| 4.4.2 C/C热场部件性能试验路线 |
| 技术成果 |
| 4.5 应用C/C热场的模拟及晶体生长 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 应用C/C热场的InP单晶炉实验研究 |
| 5.1 磷注入合成工艺控制 |
| 5.1.1 磷注入合成温度控制 |
| 5.1.2 一、二泡合成时熔体温度选择 |
| 5.1.3 磷泡加热功率控制 |
| 5.1.4 磷泡插入深度 |
| 5.2 晶体等直径生长工艺控制 |
| 5.2.1 放肩与等径时的晶位 |
| 5.2.2 埚升时的埚位 |
| 5.2.3 收尾 |
| 5.3 引晶及放肩时的数值模拟分析 |
| 5.4 C/C热场InP单晶炉多晶实验及单晶生长 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 C/C工艺热场下单晶的质量检测及缺陷形成分析 |
| 6.1 晶体的物理参数 |
| 6.2 XRD摇摆曲线半高宽 |
| 6.3 位错分析 |
| 6.3.1 位错坑形貌 |
| 6.3.2 不同热场条件下的位错分布 |
| 6.3.3 位错与应力的关系及热场优化效果 |
| 6.4 直径变化对位错及应力的影响 |
| 6.5 InP晶体内部位错分布的各向异性 |
| 6.6 熔体的配比度对位错的影响 |
| 6.7 气孔控制 |
| 6.8 孪晶控制 |
| 6.8.1 孪晶产生机理及减少孪晶的技术 |
| 6.8.2 孪晶的影响因素 |
| 6.8.3 抑制孪晶的方法 |
| 6.9 小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 综述 |
| 第八章 InP单晶装备及技术发展 |
| 8.1 晶体生长方法及Cz单晶炉的发展现状 |
| 8.1.1 晶体生长方法 |
| 8.1.2 Cz单晶技术 |
| 8.1.3 高压单晶炉 |
| 8.1.4 LEC晶体生长过程的直径自动控制 |
| 8.1.5 数值模拟与晶体生长 |
| 8.2 InP生长技术 |
| 8.2.1 InP单晶制备方法 |
| 8.2.2 InP单晶生长技术 |
| 市场分析报告 |
| 第九章 磷化铟单晶材料及装备市场分析 |
| 9.1 磷化铟行业发展现状 |
| 9.1.1 全球磷化铟行业发展现状 |
| 9.1.2 我国磷化铟材料的发展现状 |
| 9.1.3 我国磷化铟材料装备现状 |
| 9.1.4 我国磷化铟材料装备发展方向 |
| 9.2 磷化铟行业市场分析 |
| 9.2.1 中国磷化铟行业市场供需分析 |
| 9.2.2 中国磷化铟行业价格分析 |
| 9.3 中国磷化铟产业链重点企业 |
| 9.4 磷化铟行业发展前景 |
| 9.4.1 中国磷化铟行业市场预测 |
| 9.4.2 中国磷化铟行业技术发展方向 |
| 9.5 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（5）Si上锑化物的MOCVD成核生长特性研究及热光伏器件结构模拟（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 III-V族锑化物半导体材料 |
| 1.1.1 锑化物材料基本性质 |
| 1.1.2 锑化物材料的相关应用 |
| 1.1.3 锑化物材料结构特性及制备技术 |
| 1.2 Si上锑化物外延生长 |
| 1.2.1 Si上锑化物应用领域及优势 |
| 1.2.2 Si基锑化物外延生长的主要困难 |
| 1.2.3 Si上锑化物的研究进展 |
| 1.3 锑化物热光伏电池 |
| 1.3.1 热光伏技术简介 |
| 1.3.2 热光伏技术技术优势和应用领域 |
| 1.3.3 锑化物半导体在热光伏电池中的应用 |
| 1.4 本论文的主要研究工作 |
| 第二章 锑化物的MOCVD外延技术及材料表征方法 |
| 2.1 金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术介绍 |
| 2.1.1 金属有机源化学气相沉积技术简介 |
| 2.1.2 MOCVD技术的特点及优势 |
| 2.2 锑化物的MOCVD生长技术 |
| 2.2.1 MOCVD技术制备锑化物材料的主要困难 |
| 2.2.2 MOCVD系统组成 |
| 2.3 锑化物材料的相关表征方法 |
| 2.3.1 原子力显微镜（AFM） |
| 2.3.2 X射线衍射仪（XRD） |
| 2.3.3 金相显微镜 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 GaSb/Si的成核机理及结构特征研究 |
| 3.1 GaSb/Si成核过程的实验设计与实验方案 |
| 3.2 生长参数对GaSb/Si成核过程的影响 |
| 3.2.1 生长温度对GaSb/Si成核过程的影响 |
| 3.2.2 气相V/III比对GaSb/Si成核过程的影响 |
| 3.2.3 有机源输入量对GaSb/Si初期成核的影响 |
| 3.3 过程参数对GaSb/Si初期成核的影响 |
| 3.3.1 生长时间对GaSb/Si初期成核的影响 |
| 3.3.2 退火时间对GaSb/Si初期成核的影响 |
| 3.4 衬底表面结构对GaSb/Si初期成核的影响 |
| 3.4.1 衬底表面锑化处理对GaSb初期成核的影响 |
| 3.4.2 衬底表面镓化处理对GaSb初期成核的影响 |
| 3.4.3 Si衬底晶面指数对GaSb/Si初期成核的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 InxGa1-x Sb薄膜MOCVD制备及其生长特性研究 |
| 4.1 Inx Ga1-x Sb材料的基本性质及应用 |
| 4.2 InGaSb外延层的制备生长 |
| 4.3 InGaSb外延层晶体质量的表征与分析 |
| 4.3.1 生长温度的影响 |
| 4.3.2 气相V/III比的影响 |
| 4.3.3 气相Ga/III比的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 GaSb/InGaSb热光伏电池的模拟及优化 |
| 5.1 热光伏电池模型及模拟分析方法 |
| 5.1.1 热光伏电池的物理模型 |
| 5.1.2 热光伏电池基本性能参数 |
| 5.2 热光伏电池器件结构设计与材料参数 |
| 5.2.1 热光伏电池器件结构设计 |
| 5.2.2 热光伏电池材料相关参数 |
| 5.3 GaSb和InGaSb单结热光伏电池特性模拟计算 |
| 5.3.1 热光伏电池P-N结构的选择 |
| 5.3.2 GaSb单结热光伏电池的模拟分析 |
| 5.3.3 InGaSb单结热光伏电池的模拟分析 |
| 5.4 GaSb/InGaSb双结叠层热光伏电池特性的模拟计算 |
| 5.5 GaSb/InGaSb双结叠层热光伏电池的优化结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论及创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
（6）锑化物半导体材料的MOCVD成核及生长特性研究（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 III-V 族锑化物半导体材料简介 |
| 第2章 锑化物 LP-MOCVD 外延生长技术介绍 |
| 2.1 MOCVD 技术简介 |
| 2.2 MOCVD 技术生长 ABCS 的 SB 源与衬底 |
| 第3章 LP-MOCVD 生长 GASB/GAAS 的成核研究 |
| 3.1 研究内容与实验设计 |
| 3.2 成核温度对 GASB/GAAS 成核特性的影响 |
| 3.3 成核压强对 GASB/GAAS 成核特性的影响 |
| 3.4 MO 源气相 V III 比对 GASB/GAAS 成核特性的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 LP-MOCVD 技术制备 GASB/GAAS 薄膜生长特性研究 |
| 4.1 研究内容 |
| 4.2 LP-MOCVD 生长 GASB/GAAS 薄膜的初步研究 |
| 4.3 LP-MOCVD 生长 GASB/GAAS 的正交实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 LP-MOCVD 技术制备 INSB/GASB 量子点生长特性及表面形貌研究 |
| 5.1 研究内容 |
| 5.2 快速生长时间的选择 |
| 5.3 MO 源输入流量的选择 |
| 5.4 GASB 衬底腐蚀对 INSB 量子点生长的影响 |
| 5.5 生长温度对 INSB 量子点形貌的影响 |
| 5.6 生长压强对 INSB 量子点形貌的影响 |
| 5.7 MO 源气相 V III 比对 INSB 量子点形貌的影响 |
| 5.8 类原子层沉积控制方式制备 INSB 量子点的研究 |
| 5.9 原位退火对 INSB 量子点的影响 |
| 5.10 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 后记和致谢 |
（7）GaSb薄膜及其超晶格结构的分子束外延生长与物性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锑化物中红半导体外激光器 |
| 1.2 锑化物材料 |
| 1.2.1 GaSb材料的性质 |
| 1.2.2 InAs/GaSb超晶格 |
| 1.3 分子束外延生长技术 |
| 1.3.1 分子束外延生长 |
| 1.3.2 衬底的选择 |
| 1.3.3 国内外发展现状 |
| 1.4 半导体材料的钝化技术 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 分子束外延生长 |
| 2.1.1 分子束外延生长技术特点 |
| 2.1.2 分子束外延生长工艺过程 |
| 2.1.3 反射式高能电子衍射仪(RHEED) |
| 2.2 材料的测试及表征方法 |
| 2.2.1 原子力显微镜技术(Atomic Force Microscope-AFM) |
| 2.2.2 透射电子显微镜技术(Transmission Electron Microscope-TEM) |
| 2.2.3 双晶X射线衍射谱测量技术(X-Ray Diffraction-XRD) |
| 2.2.4 光致发光谱测量技术(photoluminescence-PL) |
| 2.5.5 材料的电学测试技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 GaSb同质外延薄膜的生长及表征 |
| 3.1 GaSb同质外延薄膜的生长 |
| 3.2 影响薄膜同质外延生长的参数 |
| 3.2.1 生长速率 |
| 3.2.2 Ⅴ/Ⅲ束流比 |
| 3.3 RHEED观测GaSb薄膜生长 |
| 3.3.1 衬底温度对生长的影响 |
| 3.3.2 利用RHEED观测GaSb薄膜生长 |
| 3.4 GaSb外延薄膜的特性测试 |
| 3.4.1 GaSb薄膜表面形貌分析 |
| 3.4.2 GaSb薄膜的XRD光谱分析 |
| 3.4.3 GaSb薄膜的PL光谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 GaSb薄膜的掺杂技术及钝化研究 |
| 4.1 霍尔原理及测试技术 |
| 4.2 GaSb薄膜层背景载流子浓度测试 |
| 4.3 GaSb薄膜的掺杂研究 |
| 4.3.1 生长AlGaAsSb缓冲层 |
| 4.3.2 p型和n型掺杂研究 |
| 4.4 GaSb薄膜的钝化技术 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 InAs/GaSb超晶格材料的生长及测试表征 |
| 5.1 InAs/GaSb超晶格不同结构的生长 |
| 5.2 InAs/GaSb结构的界面控制 |
| 5.3 InAs/GaSb超晶格结构特性表征 |
| 5.4 InAs/GaSb超晶格光谱特性 |
| 5.5 InAs/GaSb超晶格TEM表征 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表论文 |
（8）锑化物自组织量子点的MOCVD制备研究及热光伏器件结构模拟（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锑化物半导体 |
| 1.1.1 锑化物材料基本性质 |
| 1.1.2 锑化物材料应用 |
| 1.1.3 几种重要的锑化物材料特性 |
| 1.2 锑化物量子点 |
| 1.2.1 半导体量子点性质 |
| 1.2.2 锑化物量子点制备技术 |
| 1.2.3 锑化物量子点应用 |
| 1.2.4 锑化物量子点研究进展 |
| 1.3 锑化物热光伏电池 |
| 1.3.1 热光伏电池简介 |
| 1.3.2 热光伏电池应用 |
| 1.3.3 锑化物热光伏电池研究进展 |
| 1.4 选题意义及论文内容 |
| 第二章 锑化物材料外延和器件仿真技术 |
| 2.1 锑化物量子点生长方法及表征 |
| 2.1.1 金属有机化学气相沉积技术原理 |
| 2.1.2 金属有机化学气相沉积技术特点 |
| 2.1.3 金属有机化学气相沉积技术系统组成 |
| 2.1.4 量子点表征手段 |
| 2.2 热光伏器件仿真软件及使用方法 |
| 2.2.1 仿真软件 Silvaco TCAD |
| 2.2.2 仿真方法 |
| 第三章 MOCVD 技术制备 GaSb/GaAs 量子点及其形貌特性研究 |
| 3.1 生长温度对量子点形貌影响 |
| 3.2 反应室压强对量子点形貌影响 |
| 3.3 气相 V/III 比对量子点形貌影响 |
| 3.4 快速生长阶段对量子点形貌影响 |
| 3.5 中断生长阶段对量子点形貌影响 |
| 3.6 交替生长阶段对量子点形貌影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 MOCVD 技术制备 InSb/GaAs 量子点及其形貌特性研究 |
| 4.1 生长温度对 InSb 量子点的影响 |
| 4.2 反应室压强对 InSb 量子点的影响 |
| 4.3 气相 V/III 比对 InSb 量子点的影响 |
| 4.4 生长时间对 InSb 量子点的影响 |
| 4.5 其他生长条件对 InSb 量子点形貌的影响 |
| 4.5.1 源通入量对于量子点形貌的影响 |
| 4.5.2 衬底处理对于量子点形貌的影响 |
| 4.6 InSb 量子点特殊形貌分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 锑化物热光伏电池的模拟 |
| 5.1 模拟思路及方法 |
| 5.2 器件结构及材料参数 |
| 5.2.1 热光伏电池单结及双结器件结构 |
| 5.2.2 热光伏电池材料参数 |
| 5.3 GaSb/GaInAsSb 单结热光伏电池特性模拟 |
| 5.3.1 P-N 和 N-P 结构的选择 |
| 5.3.2 GaSb/GaInAsSb 单结热光伏电池各层厚度对于输出特性的影响 |
| 5.3.3 GaSb/GaInAsSb 单结热光伏电池各层掺杂浓度对于输出特性的影响 |
| 5.3.4 GaSb/GaInAsSb 单结热光伏电池温度效应对于输出特性的影响 |
| 5.4 GaSb/GaInAsSb 双结热光伏电池特性模拟 |
| 5.4.1 有源区厚度对 GaSb/GaInAsSb 叠层电池输出特性的影响 |
| 5.4.2 有源区掺杂浓度对 GaSb/GaInAsSb 叠层电池输出特性的影响 |
| 5.5 GaSb/GaInAsSb 双结叠层热光伏电池优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论及创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）锑化物热光伏电池材料的MOCVD生长特性研究及其器件模拟（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热光伏技术简介 |
| 1.2.1 基本原理、结构及组件 |
| 1.2.2 应用优势和技术难点 |
| 1.2.3 应用领域 |
| 1.3 Ⅲ-Ⅴ族锑化物半导体 |
| 1.3.1 基本性质及应用领域 |
| 1.3.2 多元锑化物薄膜的结构特性 |
| 1.3.3 生长技术简介 |
| 1.4 锑化物热光伏电池 |
| 1.4.1 热光伏电池对材料禁带宽度的选择 |
| 1.4.2 锑化物在热光伏电池中的应用 |
| 1.4.3 锑化物热光伏电池的研究概述 |
| 1.5 本论文的主要研究工作 |
| 第二章 锑化物的MOCVD生长技术介绍 |
| 2.1 金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术简介 |
| 2.1.1 MOCVD外延生长的过程及生长速率的控制机制 |
| 2.1.2 MOCVD技术的应用优势 |
| 2.2 MOCVD方法生长锑化物 |
| 2.2.1 MOCVD法生长锑化物的技术难点及解决方法 |
| 2.2.2 MOCVD法制备锑化物的源材料选择 |
| 2.2.3 生长锑化物的MOCVD系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 锑化物薄膜的MOCVD生长特性研究 |
| 3.1 InAs_(1-x)Sb_x的MOCVD生长特性研究 |
| 3.1.1 基本性质 |
| 3.1.2 应用领域及研究背景 |
| 3.1.3 InAs_(1-x)Sb_x外延层的制备 |
| 3.1.4 InAs_(1-x)Sb_x晶体质量的表征及分析 |
| 3.1.5 InAs_(1-x)Sb_x固相组分的表征及分析 |
| 3.2 Ga_xIn_(1-x)As_(1-y)Sb_y的MOCVD生长特性研究 |
| 3.2.1 Ga_xIn_(1-x)As_(1-y)Sb_y外延层的制备及表征 |
| 3.2.2 MOCVD法外延生长Ga_xIn_(1-x)As_(1-y)Sb_y的热力学 |
| 3.2.3 Ga_xIn_(1-x)As_(1-y)Sb_y的表面形貌 |
| 3.2.4 Ga_xIn_(1-x)As_(1-y)Sb_y的电学特性 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 自组装InAs_(1-x)Sb_x量子点的MOCVD生长特性研究 |
| 4.1 半导体量子点的主要性质 |
| 4.2 InAs_(1-x)Sb_x量子点在低温辐射体热光伏电池领域的应用价值 |
| 4.2.1 量子点在光伏电池中的应用潜力 |
| 4.2.2 InAs_(1-x)Sb_x量子点在低温辐射体热光伏电池中的应用潜力 |
| 4.2.3 量子点热光伏电池对材料性能的基本要求 |
| 4.3 InAs_(1-x)Sb_x量子点的生长及表征 |
| 4.3.1 半导体量子点的制备技术简介 |
| 4.3.2 自组装InAs_(1-x)Sb_x量子点的LP-MOCVD制备及表征 |
| 4.4 InAs_(1-x)Sb_x量子点的生长特性研究 |
| 4.4.1 生长温度的影响 |
| 4.4.2 生长时间的控制 |
| 4.4.3 锑化技术的影响 |
| 4.4.4 生长压强的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 锑化物热光伏电池的理论模型及材料参数的模拟 |
| 5.1 实际热光伏系统的能量转换效率 |
| 5.2 锑化物热光伏电池的物理模型及性能参数 |
| 5.2.1 锑化物热光伏电池的物理模型 |
| 5.2.2 锑化物热光伏电池的基本性能参数 |
| 5.3 Ga_xIn_(1-x)As_(1-y)Sb_y四元合金材料参数的模拟 |
| 5.3.1 基本材料参数 |
| 5.3.2 本征载流子浓度 |
| 5.3.3 少数载流子的迁移率 |
| 5.3.4 少数载流子的复合机制 |
| 5.3.5 光学吸收系数 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Ga_xIn_(1-x)As_(1-y)Sb_y热光伏电池的模拟及优化 |
| 6.1 分析思路及模拟方法 |
| 6.2 器件结构及材料参数 |
| 6.3 基本性能参数的模拟及分析 |
| 6.3.1 内量子效率和短路电流密度 |
| 6.3.2 少子复合电流密度和开路电压 |
| 6.3.3 填充因子 |
| 6.4 最大输出电功率密度及能量转换效率 |
| 6.4.1 材料及器件结构参数的影响 |
| 6.4.2 温度对器件性能的影响 |
| 6.5 优化的材料及器件结构参数 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论及创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
（10）ZnO薄膜的MOCVD制备及ZnO/Si发光器件研究（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 ZnO材料的基本性质简介 |
| 1.2 ZnO材料的应用 |
| 1.3 ZnO的本征缺陷、掺杂及研究进展 |
| 1.3.1 ZnO的本征缺陷 |
| 1.3.2 ZnO中的非故意掺杂 |
| 1.3.3 ZnO的n型掺杂 |
| 1.3.4 ZnO的p型掺杂 |
| 1.4 ZnO基p-n结二极管及其电致发光的研究进展 |
| 1.4.1 ZnO基p-n异质结 |
| 1.4.2 ZnO基p-n同质结 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 ZnO薄膜的生长设备及样品的表征技术 |
| 2.1 金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术简介 |
| 2.1.1 MOCVD技术 |
| 2.1.2 MOCVD法制备薄膜的生长步骤 |
| 2.1.3 MOCVD法制备薄膜的生长机制 |
| 2.2 MOCVD法生长ZnO薄膜 |
| 2.2.1 MOCVD法生长ZnO薄膜的源材料选择 |
| 2.2.2 DEZn和O_2为源制备ZnO薄膜的生长机理 |
| 2.2.3 ZnO薄膜生长专用MOCVD系统 |
| 2.3 ZnO薄膜的表征技术 |
| 2.3.1 晶体质量表征 |
| 2.3.2 形貌表征 |
| 2.3.3 电学特性表征 |
| 2.3.4 光学特性表征 |
| 2.3.5 元素组分表征 |
| 第3章 ZnO薄膜的生长、优化及特性研究 |
| 3.1 MOCVD法制备ZnO薄膜 |
| 3.1.1 衬底的选择与清洗 |
| 3.1.2 薄膜的制备过程 |
| 3.2 薄膜的生长过程与生长模式 |
| 3.2.1 薄膜的生长过程 |
| 3.2.2 薄膜的生长模式 |
| 3.3 生长条件对ZnO薄膜质量的影响 |
| 3.3.1 正交试验设计法简要介绍 |
| 3.3.2 正交试验设计法辅助优化MOCVD制备ZnO薄膜的生长条件 |
| 3.4 缓冲层生长温度对ZnO薄膜质量的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 光辅助MOCVD法制备ZnO薄膜 |
| 4.1 光辅助技术的优点 |
| 4.2 光辅助MOCVD法制备ZnO薄膜的研究进展 |
| 4.3 光辅助对ZnO薄膜质量的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 ZnO薄膜的p型掺杂及其特性研究 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 ZnO薄膜的氮掺杂特性研究 |
| 5.2.1 NH_3掺杂制备ZnO薄膜的研究进展 |
| 5.2.2 NH_3流量对ZnO薄膜性质的影响 |
| 5.2.3 光辅助对NH_3掺杂ZnO薄膜性质的影响 |
| 5.3 ZnO薄膜的磷掺杂特性研究 |
| 5.3.1 用热扩散方法在InP衬底上制备ZnO:P薄膜的可行性分析 |
| 5.3.2 热扩散法制备ZnO:P薄膜及其特性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 n-ZnO/p-Si异质结器件特性研究 |
| 6.1 n-ZnO/p-Si异质结器件的制备及薄膜特性分析 |
| 6.1.1 n-ZnO/p-Si异质结器件的制备 |
| 6.1.2 ZnO薄膜的特性研究 |
| 6.2 n-ZnO/p-Si异质结器件的特性分析 |
| 6.2.1 n-ZnO/p-Si异质结电学特性研究 |
| 6.2.2 n-ZnO/p-Si异质结能带 |
| 6.3 n-ZnO/p-Si异质结器件的电致发光 |
| 6.3.1 n-ZnO/p-Si异质结的可见电致发光 |
| 6.3.2 n-ZnO/p-Si异质结的红外电致发光 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 本论文的创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
四、第二届半绝缘Ⅲ-V族材料会议简介（论文参考文献）
- [1]Ⅲ-Ⅴ族高迁移率材料异质外延及应用[D]. 张静. 西安电子科技大学, 2019(07)
- [2]InGaAs探测材料固态源分子束外延生长研究[D]. 张亚光. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2019(03)
- [3]InAs/AlSb高电子迁移率晶体管及MIS-HEMT研究[D]. 武利翻. 西安电子科技大学, 2017(01)
- [4]InP单晶装备及工艺热场技术研究[D]. 梁仁和. 天津大学, 2017(08)
- [5]Si上锑化物的MOCVD成核生长特性研究及热光伏器件结构模拟[D]. 吕游. 吉林大学, 2016(08)
- [6]锑化物半导体材料的MOCVD成核及生长特性研究[D]. 王连锴. 吉林大学, 2014(03)
- [7]GaSb薄膜及其超晶格结构的分子束外延生长与物性研究[D]. 房丹. 长春理工大学, 2014(08)
- [8]锑化物自组织量子点的MOCVD制备研究及热光伏器件结构模拟[D]. 杨皓宇. 吉林大学, 2013(04)
- [9]锑化物热光伏电池材料的MOCVD生长特性研究及其器件模拟[D]. 彭新村. 吉林大学, 2010(09)
- [10]ZnO薄膜的MOCVD制备及ZnO/Si发光器件研究[D]. 李香萍. 吉林大学, 2009(08)