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利用侧向生长机制在偏向4H-SiC衬底上生长3C-SiC

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电子工艺技术 2017年第1期38卷 41-44页

作者：李斌魏汝省田牧中国电子科技集团公司第二研究所山西太原030024

引入了一种采用升华外延法在偏向4H-SiC衬底上生长3C-SiC的方法,提出了3C-SiC薄膜的生长模型,通过控制实现原位立方相3C成核,再沿台阶流方向侧向扩展3C-SiC单晶区域。连续多批次生长1 mm厚高质量3C-SiC样品,证明了该生长工艺的稳定性及... 详细信息

引入了一种采用升华外延法在偏向4H-SiC衬底上生长3C-SiC的方法,提出了3C-SiC薄膜的生长模型,通过控制实现原位立方相3C成核,再沿台阶流方向侧向扩展3C-SiC单晶区域。连续多批次生长1 mm厚高质量3C-SiC样品,证明了该生长工艺的稳定性及重复性,XRD摇摆曲线半高宽(FWHM)34″~48″,表明结晶质量非常好。低温光致发光谱同样显示高结晶质量,残余N浓度(1~2)×1016 cm-3。这种3C-SiC材料的生长理念可以用于均匀3C-SiC薄膜材料制备或者为3C-SiC体块单晶生长提供籽晶。

关键词： 3C-SiC薄膜侧向生长偏向4H-SiC衬底

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4H-SiC同质外延基面位错的转化

微纳电子技术 2020年第3期57卷 250-254页

作者：杨龙赵丽霞吴会旺河北普兴电子科技股份有限公司石家庄050200 河北省新型半导体材料重点实验室(筹) 石家庄050200

采用化学气相沉积法在4°偏角4H-SiC衬底上进行同质外延生长,并使用500℃熔融KOH对SiC衬底及外延片进行腐蚀。采用同步加速X射线衍射仪和光学显微镜对外延前后基面位错(BPD)形貌进行系统表征,分析了基面位错向刃位错转化的过程。外延生... 详细信息

采用化学气相沉积法在4°偏角4H-SiC衬底上进行同质外延生长,并使用500℃熔融KOH对SiC衬底及外延片进行腐蚀。采用同步加速X射线衍射仪和光学显微镜对外延前后基面位错(BPD)形貌进行系统表征,分析了基面位错向刃位错转化的过程。外延生长过程中同时存在台阶流生长和侧向生长(即垂直于台阶方向)两种模式,当侧向生长模式占主导时,能够有效地抑制基面位错向外延层的延伸;当台阶流生长模式占主导时,基面位错延伸至外延层。结果表明,随着碳硅比增加,外延层基面位错密度能够降低至0.05 cm-2,这是由于侧向生长增强导致的。通过优化碳硅比,能够制备出高质量的4H-SiC同质外延片,其基面位错密度和表面缺陷密度分别为0.09和0.12 cm-2。

关键词： 4H-SiC 同质外延片基面位错(BPD) 刃位错侧向生长碳硅比

籽晶{100}晶面的形状对高温高压温度梯度法生长金刚石大单晶的影响

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籽晶{100}晶面的形状对高温高压温度梯度法生长金刚石大单晶的影响

作者：王遥吉林大学

学位级别：硕士

金刚石是一种极具价值的材料,它不但是一种珍贵的宝石,同时还具有多种优良的性质。比如,其具有极高的硬度,比金属铜还优异的导热性,极好的绝缘性,最宽的透光波带等种种极限性能。因此,金刚石在人们的生活、工业的发展以及尖端科研领域... 详细信息

金刚石是一种极具价值的材料,它不但是一种珍贵的宝石,同时还具有多种优良的性质。比如,其具有极高的硬度,比金属铜还优异的导热性,极好的绝缘性,最宽的透光波带等种种极限性能。因此,金刚石在人们的生活、工业的发展以及尖端科研领域等方面都有重要的作用。随着时代的进步,人造金刚石材料在许多方面的性能已经超过了天然的金刚石,并逐渐取代了天然的金刚石材料被应用在了更广泛的领域。现有的金刚石合成模式,对籽晶的利用率低,合成金刚石形貌单一。随着人造金刚石应用范围的扩大,各行各业对其的需求也与日俱增,人造金刚石产能的局限性日渐突出。因此,提高人工合成金刚石的产能对人类社会的发展有着重要的意义。目前,高温高压温度梯度法是合成金刚石大单晶最主要的方式。相比于传统化学气相沉积法合成晶体的晶面受限于籽晶晶面的大小,高温高压温度梯度法却可以在很小的籽晶晶面上生长出很大的晶面。虽然籽晶是影响金刚石合成的重要因素,但在籽晶的使用方面,却缺乏对籽晶与合成晶体之间关系的认识。一方面在实际的合成过程中,只能使用精选出来的具有完整晶面的工业级金刚石作为籽晶,这样对于金刚石的产能以及人工都造成了浪费,增加了合成成本。另一方面,合成出的金刚石大单晶的形貌比较固定,使用前往往要经过大幅度的切割和打磨,提高了使用成本。因此,本文针对目前所存在的问题,在NiMnCo合金触媒体系中,高温高压下,首次开展了对温度梯度法体系中籽晶形貌与晶体形貌之间的关系的研究:成功的利用将{100}晶面切割成不同形状的金刚石籽晶合成出了高质量的金刚石大单晶。考察了籽晶与合成晶体之间的关系,并对合成晶体进行了SEM测试,从微观上研究籽晶形貌对合成金刚石晶体的影响。结果表明,长宽比小于2的不同形状的小长宽比{100}籽晶,对合成晶体的形貌影响不大,晶体的长宽比总会小于籽晶的长宽比。在籽晶长宽比过大的情况下,能够直接合成条状金刚石大单晶,但合成晶体的下表面容易出现缺陷。选用相同规格的条状籽晶,在相同的合成环境下,不断地延长合成时间。观察合成晶体长宽比随着合成时间的变化,并计算晶体的侧向生长速度。结果表明,在这种情况下,晶体的侧向生长速度在不同方向上是有差异的,并且生长速度还会随着合成时间的改变而发生变化。因此,晶体的长宽比会随合成时间的延长而减小。提升晶体的合成温度,使晶体形貌由低温晶型变为高温晶型,观察温度对合成晶体长宽比的影响。结果表明,由于温度的增加加速了晶面的生长,弱化了籽晶的作用。因此,籽晶对高温晶型长宽比的影响要弱于对低温晶型的影响。

关键词：高温高压温度梯度法金刚石合成籽晶形貌侧向生长

柱状与孔状图形衬底对MOVPE生长GaN体材料及LED器件的影响

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物理学报 2009年第5期58卷 3468-3473页

作者：江洋罗毅汪莱李洪涛席光义赵维韩彦军清华大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室北京100084

在柱状图形蓝宝石衬底(PSS-p)和孔状图形蓝宝石衬底(PSS-h)上外延了GaN体材料和LED结构并进行了详细对比和分析.X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)测试结果表明,PSS-h上体材料的晶体质量和表面形貌都优于PSS-p上体材料的特性,通过断... 详细信息

在柱状图形蓝宝石衬底(PSS-p)和孔状图形蓝宝石衬底(PSS-h)上外延了GaN体材料和LED结构并进行了详细对比和分析.X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)测试结果表明,PSS-h上体材料的晶体质量和表面形貌都优于PSS-p上体材料的特性,通过断面扫面电子显微镜(SEM)照片看出PSS-h上GaN的侧向生长是导致这种差异的原因.另外,基于PSS-p和PSS-h上外延的LED材料制作而成的器件结果表明,其20mA下光功率水平相比普通蓝宝石衬底(CSS)分别提高了46%和33%.通过变温光荧光谱(PL)分析发现,样品的内量子效率十分接近.因此,可以推断PSS-h上侧向外延中存留的空气隙则会影响光提取效率的提高.

关键词：蓝宝石图形衬底氮化镓发光二极管侧向生长

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氨热法GaN单晶生长的位错密度演变研究

人工晶体学报 2024年第3期53卷 480-486页

作者：夏政辉李腾坤任国强解凯贺卢文浩李韶哲郑树楠高晓冬徐科中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏州215123 中国科学技术大学纳米科学与技术学院合肥230026 苏州纳维科技有限公司苏州215123 江苏第三代半导体研究院苏州215000

氮化镓单晶具有高击穿电压、直接带隙、高饱和电子漂移速率、良好的化学稳定性等特性,在光电子器件和大功率电子器件中有广泛的应用。然而异质外延氮化镓会产生高位错密度,限制了氮化镓基器件的性能发挥。本研究以HVPE-GaN为籽晶,采用... 详细信息

氮化镓单晶具有高击穿电压、直接带隙、高饱和电子漂移速率、良好的化学稳定性等特性,在光电子器件和大功率电子器件中有广泛的应用。然而异质外延氮化镓会产生高位错密度,限制了氮化镓基器件的性能发挥。本研究以HVPE-GaN为籽晶,采用氨热法生长了氮化镓单晶,利用扫描电子显微镜(SEM),光学显微镜和湿法腐蚀研究了氨热法氮化镓单晶籽晶区至侧向生长区的位错演变。研究结果表明,侧向生长区的氮化镓单晶位错密度明显低于籽晶区,侧向生长超过25μm后,位错密度降低2个数量级。

关键词：氮化镓单晶氨热法侧向生长位错密度腐蚀坑

内镜黏膜下剥离术对结直肠侧向发育型肿瘤疗效观察

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中国药物与临床 2020年第22期20卷 3796-3798页

作者：李二峰张文斌樊宇芳庞静张丽彬陈海华王峰郭斌陈星山西省肿瘤医院内镜中心太原030013

结直肠侧向发育型肿瘤(laterally spreading tumors,LST)为一类直径>10 mm的浅表平坦隆起型病变,沿肠腔侧向生长而非垂直生长;具有较高的恶变潜能,容易发生黏膜下浸润,与结直肠癌关系密切[1]。LST根据表面形态分为颗粒型和非颗粒型;颗... 详细信息

结直肠侧向发育型肿瘤(laterally spreading tumors,LST)为一类直径>10 mm的浅表平坦隆起型病变,沿肠腔侧向生长而非垂直生长;具有较高的恶变潜能,容易发生黏膜下浸润,与结直肠癌关系密切[1]。LST根据表面形态分为颗粒型和非颗粒型;颗粒型分为颗粒均一型和结节混合型,非颗粒型分为扁平隆起型和假凹陷型。

关键词：内镜黏膜下剥离术凹陷型隆起型结直肠侧向发育型肿瘤颗粒型结直肠癌黏膜下侧向生长

ZnO纳米线紫外探测器的制作及其性能的研究

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ZnO纳米线紫外探测器的制作及其性能的研究

作者：宋志明中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）

学位级别：硕士

ZnO是一种六方结构的直接宽带隙半导体材料，在室温下它的禁带宽度为3.37eV，激子束缚能高达60meV，而且具有热稳定性高、对环境友好等优点，并且同其它材料相比，ZnO纳米结构具有各种各样的形状，并且能够采用多种不同的方法制备。因此... 详细信息

ZnO是一种六方结构的直接宽带隙半导体材料，在室温下它的禁带宽度为3.37eV，激子束缚能高达60meV，而且具有热稳定性高、对环境友好等优点，并且同其它材料相比，ZnO纳米结构具有各种各样的形状，并且能够采用多种不同的方法制备。因此，ZnO一维纳米线光电器件研制成为国际前沿中的一个研究热点。目前，基于ZnO纳米线的光电器件一般都采用垂直于衬底表面的结构或者平行于衬底表面的水平结构。但垂直结构通常要在纳米线之间填充绝缘物质来避免器件的短路，所以不能发挥出纳米线比表面积大等优点;而水平结构器件通常需要特殊的设备和工艺来制作，并且只能做单根纳米线器件。本论文就是探索了既能充分发挥纳米线的特点，又能采用相对简单的工艺制作纳米器件的方法，并制备出基于ZnO纳米线的水平结构紫外探测器，主要结果如下： 1、采用水热方法，在光刻好的叉指电极间实现了ZnO纳米线的横向生长，制备出水平结构金属-半导体-金属（MSM）ZnO纳米线紫外探测器。叉指电极首先采用磁控溅射方法在玻璃衬底上生长ZnO薄膜作为籽晶层，然后通过lift-off的光刻工艺制备出梳状金电极。利用金属层的阻挡作用使ZnO纳米线在水热生长过程中只能横向生长，并把电极连接起来，从而形成ZnO纳米线探测器。通过对所制备的MSM结构纳米线探测器进行光谱响应和时间响应测试，发现探测器响应时间与纳米线的缺陷密切相关。 2、采用介电泳的方法实现了ZnO纳米线在不同形状的金属电极上的定向排列。研究发现，在高频电场作用下ZnO纳米线一般都沿着电场力的方向进行排列，而且通过改变纳米线的浓度，可以控制电极间纳米线的数量。 3、在光刻好的梳状Au电极上通过介电泳的方法制备出水平结构ZnO纳米线的MSM紫外探测器。由于Ag纳米粒子的修饰增大了ZnO纳米线表面的空间电荷区，从而提高了光生电子和空穴的分离效率。因此，通过对纳米线进行Ag修饰导致ZnO纳米线的响应度提高了大约两个量级,同时ZnO紫外探测器的响应时间也缩短了。

关键词： ZnO纳米线侧向生长电泳力 ZnO紫外探测器 Ag修饰

Cu原子簇触发形核下的深过冷Ag-Ge合金组织演变研究

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稀有金属材料与工程 2006年第5期35卷 732-735页

作者：孙玉峰刘晓芳王育人魏炳忱郑州大学河南郑州450002 中科院力学所国家微重力室北京100080

采用玻璃包覆的方法获得具有较大过冷度的亚共晶、共晶以及过共晶Ag-Ge合金熔体,并通过高能离子束轰击Cu箔产生Cu原子团簇溅射到过冷合金熔体中来触发非均质形核过程。凝固后合金显微组织的分析结果表明:在深过冷合金熔体中引入Cu原子团... 详细信息

采用玻璃包覆的方法获得具有较大过冷度的亚共晶、共晶以及过共晶Ag-Ge合金熔体,并通过高能离子束轰击Cu箔产生Cu原子团簇溅射到过冷合金熔体中来触发非均质形核过程。凝固后合金显微组织的分析结果表明:在深过冷合金熔体中引入Cu原子团簇,它对亚共晶、共晶以及过共晶Ag-Ge合金的显微组织演变有着不同的影响效果,分析了显微组织的演变规律与形成机制。

关键词：玻璃包覆深过冷显微组织侧向生长