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铝辅助表面清洁实现块体氮化铝上的分子束同质外延
摘要: 我们比较了原位热清洁与铝辅助清洁对块体氮化铝(AlN)本征表面氧化物的处理效果,以评估其通过分子束外延实现同质外延生长的适用性。在1450°C真空条件下进行的热脱氧会导致AlN衬底出现空洞;而采用900°C铝辅助脱氧则能获得高质量AlN同质外延层,表现为表面具有洁净宽阔的原子台阶且生长界面无扩展缺陷。本研究表明:铝辅助原位脱氧能有效去除AlN本征氧化物,提供适用于AlN及其异质结构同质外延生长的洁净表面;相较于需在更高温度下实施的热脱氧(因AlN本征氧化物结合力强),该方法更具优势。
关键词: 表面清洁、同质外延、分子束外延、铝辅助清洁、氮化铝
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会(PIERS-Fall)- 中国厦门(2019.12.17-2019.12.20)] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会(PIERS-Fall)- 具有宽带偏振转换与电磁辐射特性的超薄自馈电超表面
摘要: 提出了一种仅利用微波等离子体辅助化学气相沉积(CVD)方法控制金刚石晶体表面附近带负电的氮空位(NV?)荧光中心二维分布的模型。该方法采用同位素富集的甲烷(12CH4)、氢气(H2)和氮气(N2)混合气体,通过微波等离子体辅助CVD在同质外延生长的图案化金刚石(001)衬底上制备CVD金刚石层。当利用共聚焦显微镜光致发光成像技术对表面进行观测时,发现金刚石表面人工形成了精细沟槽,且NV?中心选择性地分布于这些沟槽中。结果表明,通过微波等离子体辅助CVD可有效形成尺寸与密度可控的NV?中心,该技术在金刚石量子传感器制备领域具有应用潜力。
关键词: 掺杂、氮空位中心、同质外延、沟槽结构、金刚石、微波等离子体辅助化学气相沉积
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于iGPS与激光测距的大型部件装配高效位姿预对准方法
摘要: 提出了一种仅利用微波等离子体辅助化学气相沉积(CVD)方法控制金刚石晶体表面附近带负电氮空位(NV?)荧光中心二维分布的模型。该方法采用同位素富集的甲烷(12CH4)、氢气(H2)和氮气(N2)混合气体,通过微波等离子体辅助CVD在同质外延生长的图案化金刚石(001)衬底上制备CVD金刚石层。当通过共聚焦显微镜光致发光成像观察表面时,可发现金刚石表面人工生成了精细沟槽,且NV?中心选择性地分布在这些沟槽中。结果表明,通过微波等离子体辅助CVD可有效形成尺寸与密度可控的NV?中心,该技术有望应用于金刚石量子传感器的制备。
关键词: 掺杂、氮空位中心、同质外延、沟槽结构、金刚石、微波等离子体辅助化学气相沉积
更新于2025-09-16 10:30:52
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氧化镓 || MOVPE法生长Ga2O3的进展
摘要: 半导体倍半氧化物(尤其是Ga?O?)数十年来已为人所知[1-3],但直到最近几年才被大规模研究。这主要归功于大尺寸单晶生长技术[4-9]以及同质/异质外延层技术[10-15]的发展。能够生长缺陷密度相对较低的单晶和薄膜,除了已知的透明导电氧化物(TCO)电极应用外,还开辟了新的应用领域:(i) 氮化镓外延层衬底;(ii) 高功率晶体管;(iii) 紫外探测器。
关键词: 同质外延、β-氧化镓、金属有机气相外延、ε-氧化镓、氧化镓、异质外延
更新于2025-09-09 09:28:46
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氧化镓 || 氧化镓的分子束外延生长与表征
摘要: 氧化镓(Ga2O3)是一种超宽禁带(UWBG)氧化物半导体,其间接禁带宽度为4.5-5.2电子伏特。β相(β-Ga2O3)被普遍认为是Ga2O3多种晶体相(或同素异形体)中最稳定的形态。由于其宽禁带特性,该材料在紫外至可见光波段具有透明性。它最初作为发光二极管等光学器件的透明导电氧化物(TCO)被广泛研究,也曾用作砷化镓金属氧化物半导体(MOS)结构中的栅极介质。β-Ga2O3可通过直拉法、浮区法(FZ)和导模法(EFG)等常压熔融生长技术制备,能提供低成本的大尺寸块体衬底。相较于氮化镓及同类III族氮化物半导体,大尺寸Ga2O3衬底的商业化供应在诸多电学与光学器件应用中具有显著优势。除超宽禁带材料的固有优势外,这些衬底还为功率电子器件提供了高质量晶体平台,满足其对高结晶质量、低缺陷密度材料及精确掺杂控制能力的需求。
关键词: β-氧化镓,分子束外延生长,氧化镓,超宽禁带,异质外延,同质外延
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过等离子体辅助分子束外延同质外延生长的(010)取向β-Ga?O?薄膜中的小面化与金属交换催化作用
摘要: 我们在此展示了一项关于通过等离子体辅助分子束外延技术同质外延生长的(010)取向β-Ga2O3薄膜的实验研究。我们探究了衬底处理(即氧等离子体和镓刻蚀)及多种沉积参数(即生长温度和金属与氧通量比)对最终Ga2O3表面形貌和生长速率的影响。原位与非原位表征发现,由衬底镓刻蚀及多种生长条件诱导,在标称(010)取向表面形成了(110)和(ˉ110)晶面,表明(110)是种稳定的(但尚未被探索的)衬底取向。此外,我们证明通过额外铟通量实现的金属交换催化作用能显著提升单斜相Ga2O3在高生长温度下的生长速率(增幅超三倍),同时保持低表面粗糙度(均方根<0.5纳米)并防止铟掺入沉积层。本研究为获得器件级质量薄膜提供了重要依据,并通过分子束外延技术在β-Ga2O3不同表面(如(100)和(001))的同质外延中开辟了提高生长速率的可能性。
关键词: 分子束外延、金属交换催化、表面形貌、同质外延、β-氧化镓
更新于2025-09-04 15:30:14