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由成分渐变AlGaN埋层诱导的GaN/AlGaN/GaN(0001)异质结构中的局域应变与晶体缺陷
摘要： 外延层中的塑性应变弛豫是限制III族氮化物基异质结构性能的关键因素之一。本研究报道了由成分渐变AlGaN外延层（在GaN缓冲层与GaN盖层之间处于拉伸应变状态）构成的异质结构中的应变弛豫与晶体缺陷。我们揭示了埋层渐变区中铝浓度及其浓度-深度分布形态对累积弹性能的影响机制，以及该机制如何调控裂纹产生或断裂的临界厚度。研究表明，这种断裂会形成部分弛豫区域，其应变弛豫程度与裂纹密度直接相关。值得注意的是，尽管AlGaN层与GaN缓冲层之间的面内共格性被破坏，但所有区域内的AlGaN层自身仍保持面内共格性。此外，埋层渐变AlGaN层中释放的拉应变与GaN盖层中诱导的压应变相匹配。最后，局部应力与穿透位错密度与所得断裂异质结构的特征存在关联。这些成果对于控制复杂塑性应变弛豫过程具有重要意义，并将进一步促进高质量成分渐变AlGaN基器件的生长。
关键词： X射线衍射、裂纹、梯度层、外延生长、应变弛豫、氮化铝镓
更新于2025-09-04 15:30:14
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铝转化AlAs纳米薄膜上的外延GaAs和pHEMT
摘要： 半导体与金属之间的异质外延生长推动了新型器件的发展并实现了多种应用。在本研究中，我们探究了在纳米尺度铝转化AlAs薄膜上生长GaAs层的过程。通过多种材料表征方法及制备高电子迁移率晶体管证实，所生长的GaAs层为单晶且具有高质量。我们发现一个名为"铝的砷化"的有趣过程对成功实现外延生长起关键作用。本研究为未来各类器件应用中生长半导体/金属异质结构开辟了新途径。
关键词： 外延生长、pHEMT、砷化、AlAs（砷化铝）、GaAs（砷化镓）
更新于2025-09-04 15:30:14
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[Springer博士论文系列] 合成二维材料与异质结构的特性 || 金属有机化学气相沉积法生长的原子级薄WSe2的特性
摘要： 二维硒化钨（WSe2）因其1.65电子伏特的带隙及优异的载流子传输特性，成为下一代电子与光电器件的重要材料。然而，若缺乏可扩展的合成工艺，基于二维WSe2的技术便无法实现。本章第一部分重点介绍通过金属有机化学气相沉积法（MOCVD），采用六羰基钨（W(CO)6）和二甲基硒（(CH3)2Se）实现大面积单层/少层WSe2的可扩展制备。该技术不仅具备卓越的生产可扩展性，还能精确调控气相化学反应过程——这是使用粉末前驱体的物理气相反应法所无法实现的。生长温度、压力、硒钨比例以及衬底选择等参数对最终结构具有重要影响。在优化条件下，可获得尺寸超过8微米的单晶畴。
关键词： 电子设备，二硒化钨，外延生长，金属有机化学气相沉积，二维材料
更新于2025-09-04 15:30:14
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通过SrTiO?(001)基底上的氧清除实现EuO外延生长：SrTiO?厚度与温度的影响
摘要： EuO/SrTiO3异质结是铁磁材料与二维电子体系的理想组合。我们在超高真空条件下研究了Eu金属在具有不同SrTiO3（STO）厚度的SrTiO3/Si伪衬底上的沉积过程。通过改变STO层厚度（2-10纳米）和沉积温度（20-300°C），探究了Eu从STO中攫取氧的机制。采用原位X射线光电子能谱分析了标称Eu/STO/Si叠层的电子结构。研究发现：当沉积在较厚STO（6-10纳米）上时，Eu会形成外延EuO相，同时留下约4纳米厚的严重缺氧SrTiO3-δ层；但若STO层厚度与攫取深度相当或更薄，在高温（300°C）沉积时会导致STO晶体结构破坏并引发Eu、Si与STO间的固态反应。而在低温（20°C）下仅生长1-2纳米厚的EuO中间层，其上方Eu金属能保持稳定。本研究阐明了不同条件下的生长过程，为该体系的优化控制提供了理论依据。
关键词： 钛酸锶、外延生长、氧化铕、二维电子系统、氧清除、铁磁材料
更新于2025-09-04 15:30:14