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oe1(光电查) - 科学论文

15 条数据
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  • 在高质量(20-21)面GaN/蓝宝石模板上生长的偏振单晶白色半极性(20-21)面InGaN发光二极管及其在可见光通信中的应用

    摘要： 我们展示了在高质量4英寸(20-21)面GaN/蓝宝石模板上生长的高效、偏振且单片集成的白色半极性(20-21)面InGaN发光二极管(LED)。通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)进行材料生长，并采用原子探针断层扫描(APT)进行表征。制备的常规0.1平方毫米尺寸LED展现出优异的电学性能：在100 mA电流下输出功率达3.9 mW，发射光谱具有位于445 nm和565 nm的两个峰值，CIE坐标为(0.37, 0.42)，偏振比为0.30，使其成为液晶显示器(LCD)背光照明的理想候选器件。此外，制备的边长20至60微米的无荧光粉白色微LED在可见光通信(VLC)系统中展现出高达660 MHz的3 dB调制带宽，这得益于半极性(20-21)晶面生长带来的更短载流子寿命。据我们所知，这是首次将单片集成白色半极性微LED应用于VLC领域，可克服商用黄色荧光粉转换白光LED频率响应慢的局限。这些结果证明了在具有成本效益的大尺寸蓝宝石衬底上制备高效单片白色半极性InGaN LED的巨大潜力。

    关键词： 偏振、发光二极管、原子探针断层扫描、半极性氮化镓、可见光通信

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 退火后自支撑GaN衬底上GaN层中注入Mg的原子尺度定量分析

    摘要： 在Mg注入的GaN中实现高效p型导电主要取决于后注入退火条件。本研究通过扫描透射电子显微镜和原子探针断层扫描技术，探究了后注入退火对缺陷演化及其与注入Mg离子相互作用的影响。我们发现当注入样品在1000°C以上退火时开始形成Mg团簇。除Mg团簇外，在1300°C退火温度下会形成层错。在层错处偏聚了浓度比注入Mg高约2-3个数量级的Mg。纳米束电子衍射分析显示，在富Mg缺陷处除GaN外未形成明显其他相，表明Mg在层错边缘取代了GaN晶格中的Ga位置。

    关键词： 堆垛层错、镁团簇、后注入退火、扫描透射电子显微镜、镁注入氮化镓、原子探针断层扫描

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 热等静压（HIP）热处理对激光粉末床熔融制造的金属间化合物增强工具钢显微组织的影响

    摘要： 增材制造激光粉末床熔融（LPBF）钢的微观结构和性能与传统钢材存在差异，可能含有孔隙和未熔合缺陷。因此采用包括热等静压（HIP）在内的后处理工艺来致密材料并调控最终产品性能。常规工艺中HIP与热处理分步实施。本研究采用新方法：将完整热处理循环置于压力环境下的HIP设备中完成，并探究HIP对LPBF制备先进不锈钢马氏体时效工具钢微观结构的影响。为对比研究，同样化学成分的传统钢种在相同温度-时间条件下热处理后也进行了表征。通过先进显微技术和原子探针断层扫描分析钢材微观结构，研究了制造工艺、热处理及HIP对微观结构、奥氏体相比例及析出相尺寸分布的影响，并探讨了高压对微观结构中奥氏体稳定化的作用。研究表明：由于HIP会影响相变过程，必须深入理解HIP对微观结构的作用机制，并开发能确保材料最佳性能的新型后处理工艺方案。

    关键词： 热等静压（HIP）、原子探针断层扫描、透射电子显微镜、马氏体时效钢、沉淀硬化、激光粉末床熔融

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过SIMS和APT对PLAD侧壁掺杂进行定量化表征

    摘要： 本文重点研究将原子探针断层扫描（APT）和1.5维二次离子质谱（SIMS）作为互补技术，用于分析等离子体注入（PLAD）形成的鳍片侧壁掺杂。与平面晶体管不同，由于测试结构的高深宽比，通过SIMS和APT对三维器件进行表征时，需要采用化学气相沉积或原子层沉积工艺，通过α-硅或其他材料进行沟槽回填来完成样品制备。本文还讨论了本研究中遇到的对定量结果产生不利影响的某些伪影问题。

    关键词： SIMS（二次离子质谱）、PLAD（等离子体掺杂）、APT（原子探针断层扫描）、掺杂剂

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 2016年欧洲显微镜学大会论文集 || 原子层沉积ZnO:Al薄膜中限制掺杂效率的因素：通过透射电子显微镜和原子探针断层扫描研究掺杂剂分布

    摘要： 透明导电氧化物（TCO），如氧化铟锡（ITO），常被用作显示器、太阳能电池等多种器件的透明电极。由于成本较低，氧化锌（ZnO）被认为是替代ITO的潜力材料。但本征ZnO薄膜的电导率过低，必须通过掺杂来提升性能，其中铝（Al）是最常见的掺杂元素。原子层沉积（ALD）是制备掺杂ZnO薄膜的新兴技术，能实现精确的厚度控制，并在高纵横比结构上保持优异的保形性?；贏LD工艺的自限半反应和循环特性，不仅满足上述要求，还能通过为每个半周期选择特定前驱体（即锌或铝前驱体）来调控掺杂剂的含量与分布。然而目前ALD制备的铝掺杂氧化锌（ZnO:Al）薄膜最高电导率仍受限于铝的低掺杂效率。 为探究该限制的根源，研究采用透射电子显微镜（TEM）与原子探针断层扫描（APT）联用技术，分析了ZnO薄膜中铝原子的三维分布。实验在一个薄膜堆叠结构中依次生长了三种不同铝锌比的ZnO:Al薄膜，并通过本征ZnO薄膜进行封顶和分隔（堆叠示意图见图1a）。该设计使单次APT或TEM测量即可获取全部三层掺杂薄膜的数据，且分析条件完全一致。明场TEM观察（图1b）显示高铝浓度会导致ZnO晶粒中断，而低掺杂层则保持连续。扫描TEM高角环形暗?。℉AADF）成像与二维EDX面扫描揭示了铝随膜层深度的分布规律：生长过程中铝掺杂层会顺应ZnO晶粒的表面形貌（图1c,d）。但TEM技术在提供三维掺杂分布方面存在局限——既受限于EDX的灵敏度不足，也因二维图像中粗糙界面的投影效应（图2a所示：较大间距的掺杂层清晰可辨，而'AZO-3'层则难以识别）。 从三维APT数据提取的圆柱形子体积一维深度剖面（图2b）显示于图2c。这些一维曲线表明铝浓度峰值并非ALD工艺二元特性预期的δ函数，而是具有约2纳米的半高宽（FWHM）。通过该三维掺杂分布可解释电阻率与掺杂效率对生长工艺的依赖关系：当局部铝密度过高时，掺杂效率受两个限制因素制约——铝原子在ZnO基体中的固溶度极限，以及无序诱导的载流子局域化。

    关键词： 原子探针断层扫描、原子层沉积、透明导电氧化物

    更新于2025-09-04 15:30:14