| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-40页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 III族氮化物基本物理性质 | 第16-18页 |
| 1.2.1 GaN、AlN、InN基本物理性质 | 第17-18页 |
| 1.2.2 III族氮化物三元化合物（Al_xGa_(1-x)N、In_xGa_(1-x)N）基本物理性质 | 第18页 |
| 1.3 III族氮化物紫外LEDs的研究进展 | 第18-23页 |
| 1.4 III族氮化物紫外LEDs存在的主要问题 | 第23-29页 |
| 1.4.1 载流子约束能力低 | 第24页 |
| 1.4.2 量子斯塔克效应 | 第24-25页 |
| 1.4.3 缺乏载流子局域作用 | 第25-26页 |
| 1.4.4 缓冲层和衬底的光吸收 | 第26-27页 |
| 1.4.5 高Al材料制备的困难 | 第27-29页 |
| 1.5 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N四元化合物的特点 | 第29-30页 |
| 1.6 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N研究进展 | 第30-39页 |
| 1.6.1 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N的MOVPE生长 | 第30-32页 |
| 1.6.2 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N在光电器件中的应用 | 第32-35页 |
| 1.6.3 含In III族氮化物 ( In_xGa_(1-x)N、Al_xIn_yGa_(1-x-y)N ) 发光机制研究 | 第35-38页 |
| 1.6.4 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N研究存在的问题 | 第38-39页 |
| 1.7 本文主要研究内容 | 第39-40页 |
| 第2章 实验原理 | 第40-55页 |
| 2.1 III氮化物的MOVPE生长技术 | 第40-45页 |
| 2.1.1 III族氮化物反应机理 | 第40-41页 |
| 2.1.2 金属有机源控制 | 第41-43页 |
| 2.1.3 III族氮化物生长的主要问题 | 第43-45页 |
| 2.2 材料晶体质量的表征方法 | 第45页 |
| 2.2.1 X射线双晶衍射 | 第45页 |
| 2.3 样品微结构分析 | 第45-46页 |
| 2.3.1 原子力显微镜 | 第45-46页 |
| 2.3.2 扫描电镜 | 第46页 |
| 2.4 样品成分XPS能谱测试 | 第46页 |
| 2.5 材料光电性能的表征测试方法 | 第46-48页 |
| 2.5.1 光致发光谱 | 第46-47页 |
| 2.5.2 拉曼光谱 | 第47-48页 |
| 2.5.3 霍尔测试 | 第48页 |
| 2.6 In_(0.2)Ga_(0.8)N/Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 多量子阱模拟的物理原理简述 | 第48-55页 |
| 2.6.1 III族氮化物异质结中的应力和压电效应 | 第48-50页 |
| 2.6.2 电子、空穴和掺杂统计 | 第50-52页 |
| 2.6.3 载流子在量子阱中的输运 | 第52页 |
| 2.6.4 载流子在异质结中的输运 | 第52-53页 |
| 2.6.5 载流子非平衡状态下的复合 | 第53-54页 |
| 2.6.6 载流子局域模式的引入 | 第54-55页 |
| 第3章 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N四元化合物MOVPE生长 | 第55-75页 |
| 3.1 引言 | 第55页 |
| 3.2 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N四元化合物的MOVPE生长 | 第55-56页 |
| 3.3 TMAl束流对于Al_xIn_yGa_(1-x-y)N晶体质量的影响 | 第56-64页 |
| 3.3.1 TMAl束流对于Al_xIn_yGa_(1-x-y)N晶体质量的影响 | 第57-58页 |
| 3.3.2 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N四元化合物组分的确定 | 第58-61页 |
| 3.3.3 TMAl束流对样品表面形貌的影响 | 第61-64页 |
| 3.4 TMAl束流对样品光学性能影响 | 第64-69页 |
| 3.4.1 透射光谱和吸收光谱 | 第64-65页 |
| 3.4.2 光致发光谱（PL） | 第65-66页 |
| 3.4.3 低温光致发光谱 | 第66-67页 |
| 3.4.4 内量子效率 | 第67-69页 |
| 3.5 生长温度对于样品晶体结构和光电性能的影响 | 第69-72页 |
| 3.5.1 生长温度830 ℃ Al_xIn_yGa_(1-x-y)N晶体质量分析 | 第69-70页 |
| 3.5.2 生长温度830 ℃ Al_xIn_yGa_(1-x-y)N晶体表面形貌分析 | 第70-71页 |
| 3.5.3 生长温度830 ℃ Al_xIn_yGa_(1-x-y)N晶体光学性能分析 | 第71-72页 |
| 3.6 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N电学性能分析 | 第72-73页 |
| 3.7 本章小结 | 第73-75页 |
| 第4章 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N四元化合物发光机制分析 | 第75-107页 |
| 4.1 引言 | 第75-76页 |
| 4.2 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N四元化合物相分离研究 | 第76-80页 |
| 4.3 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 四元化合物发光机制研究 | 第80-91页 |
| 4.3.1 低温PL谱测量与分析 | 第80-82页 |
| 4.3.2 变温PL谱测试与分析 | 第82-83页 |
| 4.3.3 “S”型变温曲线 | 第83-84页 |
| 4.3.4 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 四元化合物载流子局域作用研究 | 第84-88页 |
| 4.3.5 拉曼谱对于In纳米簇存在的验证 | 第88-89页 |
| 4.3.6 生长温度变化对Al_xIn_yGa_(1-x-y)N载流子局域的影响 | 第89-91页 |
| 4.4 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N载流子局域对于LEDs内量子效率的影响 | 第91-98页 |
| 4.4.1 In_(0.2)Ga_(0.8)N/Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 多量子阱结构和发光性能 | 第91-93页 |
| 4.4.2 In_(0.2)Ga_(0.8)N/Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 多量子阱载流子局域效应模拟研究 | 第93-97页 |
| 4.4.3 In_(0.2)Ga_(0.8)N/Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 与In_(0.2)Ga_(0.8)N/GaN 多量子阱LEDs量子效率比较 | 第97-98页 |
| 4.5 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N四元化合物半导体电-声子耦合研究 | 第98-105页 |
| 4.5.1 电-声子耦合在光致发光谱中的体现 | 第99-100页 |
| 4.5.2 In_(0.03)Ga_(0.97)N 和Al_(0.15)In_(0.03)Ga_(0.82)N的拉曼散射测量 | 第100-101页 |
| 4.5.3 “SC”模型对材料无序性的分析 | 第101-102页 |
| 4.5.4 黄昆因子计算 | 第102-105页 |
| 4.6 本章小结 | 第105-107页 |
| 第5章 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N紫外MSM探测器光电性能分析 | 第107-117页 |
| 5.1 引言 | 第107-108页 |
| 5.2 MSM紫外探测器的设计和制备 | 第108-112页 |
| 5.2.1 MSM紫外探测器的结构和原理 | 第108页 |
| 5.2.2 样品材料选择和性能分析 | 第108-111页 |
| 5.2.3 Al_(0.40)In_(0.02)Ga_(0.58)N MSM UV探测器制备 | 第111-112页 |
| 5.4 Al_(0.40)In_(0.02)Ga_(0.58)N MSM探测器光电性能分析 | 第112-116页 |
| 5.4.1 Al_(0.40)In_(0.02)Ga_(0.58)N MSM探测器电流-电压特性 | 第112-114页 |
| 5.4.2 Al_(0.40)In_(0.02)Ga_(0.58)N MSM探测器光电响应特性分析 | 第114-116页 |
| 5.5 本章小结 | 第116-117页 |
| 结论 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-134页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第134-137页 |
| 致谢 | 第137-138页 |
| 个人简历 | 第138页 |
