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- 2019
- B2. 半导体III-V族材料 A3. 金属有机化学气相沉积 B1. 氮化物 A1. 晶体结构 A1. 杂质
- 材料科学与工程
- National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)
- Nagoya University
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铝预沉积层对硅(111)衬底上氮化镓结晶质量的影响
摘要： 研究了不同条件下金属铝预沉积对金属有机化学气相沉积(MOCVD)法在Si(111)衬底上生长GaN的影响。铝预沉积能改善Si上生长的GaN表面形貌和晶体质量。铝预沉积层、AlN及GaN的表面形貌随铝预沉积温度而变化。随着铝预沉积温度升高，由于铝原子横向迁移率增加，观察到铝预沉积层中铝团簇尺寸增大。约750°C下进行的铝预沉积可在Si(111)衬底上生长出无坑洞的GaN层。
关键词： 氮化镓，铝预沉积，金属有机化学气相沉积，硅
更新于2025-09-04 15:30:14
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m面氮化铝衬底及其同质外延薄膜的结构特性
摘要： 通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术在m面（1010）取向的AlN单晶衬底上实现了同质外延非极性AlN薄膜生长。采用原子力显微镜和高分辨X射线衍射技术对m面AlN衬底与同质外延薄膜的微观结构特性进行了表征。结果表明：由于非极性单晶的准块体特性，m面AlN衬底与薄膜均具有优异的结构质量，但存在一定的各向异性镶嵌分布。研究发现提高MOCVD生长温度可有效降低继承性镶嵌各向异性程度而不影响m面AlN薄膜生长速率，证实高温生长对获得最佳薄膜结晶质量至关重要。随着生长温度升高，薄膜表面形貌从具有强刻面的"板岩状"特征转变为单原子层台阶结构。"板岩状"表面形貌在对称（1010）倒易空间图中产生低强度交叉条纹，这些条纹相对（1010）晶体截断杆倾斜约18°。该弥散条纹的取向与板岩相对于衬底表面法线的物理排列方向一致。X射线线扫描和缺陷选择性倒易空间图谱证实，这些低强度条纹完全取决于低温MOCVD生长时形成的特殊表面结构，与基平面层错或其他扩展缺陷无关。所有观测结果证实：通过可控的MOCVD生长工艺，可在m面AlN衬底上制备高质量III族氮化物外延结构，满足未来高性能AlN基非极性器件的需求。
关键词： 表征、金属有机化学气相沉积、高分辨率X射线衍射、表面结构、氮化物、晶体结构
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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InGaN/GaN结构结构、光学及形貌特性的研究
摘要： 本研究在300-500°C范围内以50°C为间隔对InGaN/GaN结构进行了研究。采用金属有机化学气相沉积法在c面蓝宝石衬底上沉积了InGaN/GaN多量子阱结构。除温度外，生长过程中所有参数保持恒定。通过XRD技术研究了不同In含量的InGaN/GaN结构，利用高分辨率X射线衍射、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、光致发光(PL)、透射和原子力显微镜(AFM)测定了其结构、光学及形貌特性。根据FTIR和PL光谱可知，带隙值与电磁波谱中的蓝光区域吻合。透射测量结果显示样品在约390nm波长处完全吸光。采用XRD技术计算了位错密度和应变，通过威廉姆森-霍尔(W-H)方法处理X射线衍射获得的半高宽数据，测定了横向/纵向晶粒尺寸和倾斜角度。利用AFM分析了表面粗糙度参数。比较了GaN和InGaN层随温度升高呈现的不同特性。AFM图像显示这些结构具有较高表面粗糙度和较大晶粒尺寸。所有测试结果与既往文献报道良好吻合。
关键词： 傅里叶变换红外光谱、金属有机化学气相沉积、X射线衍射、原子力显微镜、光致发光、氮化铟镓/氮化镓
更新于2025-09-04 15:30:14
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发光的Nd?S?薄膜：一种制备稀土硫化物的新型化学气相沉积方法
摘要： 硫化钕（Nd?S?）属于极具前景的稀土硫化物（RES）类别，在纯态或掺杂状态下均展现出广泛的应用潜力。我们首次通过金属有机化学气相沉积法（MOCVD），在温和工艺条件下使用两种新型钕前驱体——三(N,N'-二异丙基-2-二甲基氨基胍基)钕(III)和三(N,N'-二异丙基-乙脒基)钕(III)，实现了Nd?S?薄膜的简易制备。这两种前驱体对单质硫具有优异的热稳定性和适宜的反应活性，成功合成了高纯度γ-Nd?S?。薄膜生长温度范围为400°C至600°C，当温度超过500°C时形成晶态薄膜。研究还证实，原位沉积的γ-Nd?S?具有发光特性，其光学带隙介于2.3 eV至2.5 eV之间。该工艺无需硫化等后处理步骤即可制备目标Nd?S?材料，为大规模合成奠定了基础，并为探索这类功能材料的潜在应用开辟了新途径。
关键词： 金属有机化学气相沉积，三硫化二钕，薄膜，稀土硫化物，发光材料
更新于2025-09-04 15:30:14