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具有高阶分布式反馈表面光栅的窄线宽InGaN/GaN绿色激光二极管
摘要： 我们展示了在室温连续波注入下工作的513.85纳米窄线宽绿色激光发射，其线宽为31皮米，边模抑制比为36.9分贝。通过聚焦离子束在多模氮化铟镓基绿色激光二极管上制备的高阶（第40阶）分布反馈表面光栅，实现了分辨率极限的单模激射，输出光功率达14毫瓦，激射阈值电流密度为7.27千安/平方厘米，最大斜率效率为0.32瓦/安培。这种窄线宽绿色激光二极管的实现，为高效光通信、传感和原子钟应用开辟了新途径。
关键词： InGaN/GaN，绿色激光二极管，分布反馈，窄线宽，表面光栅
更新于2025-11-28 14:23:57
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通过氢氧化镓的脱氢氰化制备可见光响应型光催化剂用于水分解制氢
摘要： 我们在氨气氛围下对GaOOH进行脱氢氮化处理以制备氮掺杂Ga2O3，并考察了其在可见光照射下催化甲醇水溶液析氢的光催化活性。GaOOH通过水热法合成后，在773-1273K温度范围内进行氨气脱氢氮化处理。首先在873K下将GaOOH脱氢转化为Ga2O3，随后进行氮化。随着脱氢氮化温度升高，产物逐渐趋近完全氮化物（GaN）。在所有脱氢氮化样品中，仅1173K烧结的样品在可见光照射下表现出光催化活性，且其反应前后晶体结构未发生变化，而其他样品均未显示活性并氧化为GaOOH。从热力学角度分析，若氮溶解于氧化物或形成氧氮化物，其化学势必须低于GaN中氮的化学势。因此，水中应存在如GaNyO3-x这类稳定的、具有光催化活性的镓氧氮化物相。
关键词： GaOOH，光催化剂，水分解，脱氢硝化，GaN
更新于2025-11-19 16:51:07
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Al?O?栅极AlGaN/GaN MOS高电子迁移率晶体管中的电流线性和工作稳定性
摘要： 为研究金属氧化物半导体（MOS）AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMTs）的电流线性和工作稳定性，我们制备并表征了未经偏置退火和在300°C空气中进行偏置退火的Al2O3栅MOS-HEMTs。与制备态（未退火）MOS HEMTs相比，偏置退火器件即使在正向偏压区也显示出ID-VG曲线的线性改善，从而提高了最大漏极电流。偏置退火后还观察到更低的亚阈值斜率。通过对AlGaN/GaN异质结构上制备的MOS二极管进行精确的电容-电压分析，发现偏置退火有效降低了Al2O3/AlGaN界面的态密度。这使得靠近导带边缘的AlGaN表面电位得到有效调制，从而在正向偏压下也能实现对二维电子气密度的良好栅控。此外，偏置退火MOS HEMT在施加正向偏压应力后表现出较小的阈值电压漂移，即使在高温下也能稳定工作。
关键词： 电流线性度、界面态、MOS-HEMT、AlGaN/GaN、工作稳定性、偏置退火
更新于2025-09-23 15:23:52
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碱金属吸附的g-GaN单层：超低功函数与光学性质
摘要： 采用密度泛函理论研究了碱金属吸附类石墨烯氮化镓(g-GaN)的电子和光学性质。结果表明，碱金属吸附的g-GaN体系是稳定的化合物，其中最稳定的吸附位点是六边形环的中心。此外，由于碱金属原子向主体材料的电荷转移，g-GaN层表现出明显的n型掺杂行为。碱金属原子通过化学吸附方式附着于g-GaN表面。更重要的是，碱金属原子吸附后g-GaN的功函数显著降低。具体而言，Cs吸附的g-GaN体系显示出0.84 eV的超低功函数，在场发射器件中具有巨大应用潜力。此外，碱金属吸附还能提高g-GaN的静态介电常数并扩展其吸收光谱范围。
关键词： 密度泛函理论，光学性质，场发射器件，吸附，功函数，G-GaN
更新于2025-09-23 15:23:52
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III族氮化物衬底上NbTiN薄膜临界温度的提高
摘要： 本文研究了采用III族氮化物半导体（氮化镓GaN、氮化铝AlN）作为衬底，通过反应磁控溅射沉积超?。?1纳米）氮化钛铌（NbTiN）超导薄膜的效果。所得NbTiN薄膜呈(111)晶向取向，完全弛豫且与衬底保持外延关系。在蓝宝石上生长AlN的衬底（与NbTiN晶格失配最?。┥匣竦昧俗罡吡俳绯嘉露龋═c=11.8K）。我们将这一改进归因于NbTiN粗糙度的降低，该现象与衬底晶格失配的弛豫相关。在蓝宝石上生长AlN的衬底上制备并测试了超导纳米线单光子探测器（SNSPDs），获得的外量子效率与理论计算值高度吻合。
关键词： 单光子探测器、超导体、氮化铌钛（NbTiN）、氮化铝（AlN）、氮化镓（GaN）
更新于2025-09-23 15:23:52
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氧化物/势垒电荷对AlGaN/GaN金属-氧化物-半导体异质结构阈值电压不稳定性的影响
摘要： 通过电容-电压（CV）滞后测量与模拟研究了AlGaN/GaN金属-氧化物-半导体（MOS）异质结构的阈值电压不稳定性。我们重点分析了氧化物/半导体界面净电荷（Qint）对CV滞后的影响。模拟表明：由于界面能带弯曲差异，低密度（约1012 cm?2量级）的正负Qint均会导致平衡态下存在较浅的未占据氧化物/势垒界面态；而高密度负Qint（Qint/q≈-1013 cm?2）会产生极深的未占据界面态，这导致反向CV扫描时电子无法完全再发射，使得该情况下MOS异质结构的CV滞后显著大于前者。实验通过金属有机化学气相沉积生长的Al?O?栅介质MOS异质结构验证了Qint的影响——退火与非退火结构分别呈现-1.2×1013和+0.5×1012 cm?2的Qint值。结果表明：具有高密度负Qint的常关型AlGaN/GaN MOS异质结构场效应晶体管，相比?？推骷壮鱿帚兄档缪共晃榷ㄐ浴?
关键词： MOS、Al2O3栅介质、异质结构场效应晶体管、界面陷阱、AlGaN/GaN
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE国际电子、计算与通信技术会议(CONECCT) - 班加罗尔(2018.3.16-2018.3.17)] 2018年IEEE国际电子、计算与通信技术会议(CONECCT) - 采用高压氧化铝作为栅极介质的AlInN/GaN MIS-HEMTs
摘要： 本文研究了一种以高压氧化铝为栅极介质的AlInN/GaN金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）。与在同一衬底上制备的参考HEMT器件相比，所制备的MIS-HEMT在反向偏压下栅极漏电流降低了六个数量级以上，在正向偏压下降低了三个数量级以上。由于MIS-HEMT的栅极摆幅得到改善，其最大漏极电流达到了750 mA/mm。与HEMT器件相比，MIS-HEMT器件在亚阈值斜率和ID,ON/ID,OFF比方面也显示出显著提升。
关键词： 栅极漏电流、MIS-HEMT、高压氧化、AlInN/GaN、HEMT、Al2O3
更新于2025-09-23 15:23:52
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[2018年IEEE国际未来电子器件会议（IMFEDK）- 日本京都（2018.6.21-2018.6.22）] 2018年IEEE关西国际未来电子器件会议（IMFEDK）- 栅漏极接入区采用p-GaN层的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管中电流崩塌现象的抑制
摘要： 为了降低电流崩塌效应，我们研究了一种特殊的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构，在栅极-漏极接入区设置了隔离的p-GaN层。与传统HEMT相比，增加隔离p-GaN层使电流崩塌现象显著抑制了98%。研究还发现，当p-GaN区域更靠近栅极时，电流崩塌的抑制效果更为显著。
关键词： 电流崩塌，高电子迁移率晶体管，AlGaN/GaN，p-GaN层
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE国际未来电子器件会议（IMFEDK）- 日本京都（2018年6月21日-2018年6月22日）] 2018年IEEE关西国际未来电子器件会议（IMFEDK）- 采用双场板结构改善AlGaN/GaN MOS-HEMTs的电流崩塌效应
摘要： 我们制备了具有双场板（栅场板和源场板）的AlGaN/GaN MOS-HEMT器件。通过脉冲I-V测试技术研究了场板对电流崩塌效应的影响。施加高正栅压可实现电流崩塌抑制。研究发现采用双场板结构能有效显著抑制电流崩塌现象。
关键词： 电流崩塌，MOS，AlGaN/GaN，场板
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于MPA-GSH功能化AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的镉离子检测传感器
摘要： 该研究展示了一种基于氮化铝镓/氮化镓高电子迁移率晶体管（HEMT）的新型镉离子（Cd2?）传感器，其表面修饰了巯基丙酸（MPA）和谷胱甘肽（GSH）。通过检测不同浓度的Cd2?离子，分析了该传感器的响应特性。该AlGaN/GaN HEMT传感器表现出优异的响应性能：灵敏度达0.241微安/十亿分之一（μA/ppb），响应时间快至约3秒，最低检测限低至0.255 ppb。所观测到的最低检测限显著低于世界卫生组织（WHO）规定的饮用水中Cd2?离子推荐限值。此外，该传感器对其他重金属离子展现出良好的Cd2?选择性。结果表明，谷胱甘肽与镉的结合特性以及二维电子气（2DEG）对栅极区域电荷变化的敏感性，使该器件能快速检测Cd2?离子并具有极高灵敏度。
关键词： MPA、Cd2?离子、AlGaN/GaN HEMT、传感、谷胱甘肽
更新于2025-09-23 15:22:29