| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-38页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 AlGaN的基本属性及其应用 | 第14-22页 |
| 1.2.1 AlGaN的结构 | 第14-17页 |
| 1.2.2 AlGaN的性质 | 第17-18页 |
| 1.2.3 AlGaN的应用 | 第18-22页 |
| 1.3 AlGaN外延的研究现状 | 第22-33页 |
| 1.3.1 AlGaN的外延生长技术 | 第22-25页 |
| 1.3.2 AlGaN的外延衬底 | 第25-29页 |
| 1.3.3 金属衬底上AlGaN的外延生长 | 第29-33页 |
| 1.4 AlGaN外延生长中存在的问题及本论文的解决方案 | 第33-35页 |
| 1.5 本论文的研究内容和目标 | 第35-36页 |
| 1.6 本论文的创新点 | 第36-38页 |
| 第二章 实验与设备 | 第38-58页 |
| 2.1 引言 | 第38页 |
| 2.2 PLD外延生长设备 | 第38-40页 |
| 2.2.1 激光系统 | 第38-39页 |
| 2.2.2 真空生长系统 | 第39-40页 |
| 2.2.3 射频等离子体发生器 | 第40页 |
| 2.2.4 反射式高能电子衍射仪 | 第40页 |
| 2.3 PLD外延生长薄膜原理 | 第40-45页 |
| 2.3.1 激光和靶材之间的相互作用 | 第41-42页 |
| 2.3.2 等离子体的绝热膨胀传输 | 第42-43页 |
| 2.3.3 等离子体在衬底表面沉积 | 第43-45页 |
| 2.4 工艺参数对薄膜外延的影响 | 第45-48页 |
| 2.4.1 脉冲激光能量 | 第45-46页 |
| 2.4.2 外延生长气压 | 第46-47页 |
| 2.4.3 外延生长温度 | 第47页 |
| 2.4.4 靶基距 | 第47-48页 |
| 2.4.5 氮化工艺 | 第48页 |
| 2.5 激光Raster技术 | 第48-49页 |
| 2.6 表征方法 | 第49-58页 |
| 2.6.1 X射线衍射仪 | 第50-51页 |
| 2.6.2 反射式高能电子衍射仪 | 第51-52页 |
| 2.6.3 光学显微镜 | 第52-53页 |
| 2.6.4 扫描电子显微镜 | 第53-54页 |
| 2.6.5 原子力显微镜 | 第54-55页 |
| 2.6.6 透射电子显微镜 | 第55页 |
| 2.6.7 拉曼光谱仪 | 第55-56页 |
| 2.6.8 白光干涉测厚仪 | 第56-58页 |
| 第三章 Al衬底上PLD外延生长AlN | 第58-96页 |
| 3.1 AlN外延存在的问题 | 第58-59页 |
| 3.2 Al衬底上PLD外延生长AlN的工艺流程 | 第59页 |
| 3.3 PLD工艺对AlN外延的影响 | 第59-74页 |
| 3.3.1 单脉冲激光能量 | 第59-63页 |
| 3.3.2 外延生长气压 | 第63-67页 |
| 3.3.3 外延生长温度 | 第67-71页 |
| 3.3.4 衬底氮化 | 第71-74页 |
| 3.4 Al衬底上PLD外延AlN的特性研究 | 第74-84页 |
| 3.4.1 外延生长关系 | 第74-77页 |
| 3.4.2 应力状态 | 第77-81页 |
| 3.4.3 界面性质 | 第81-84页 |
| 3.5 激光Raster对AlN外延的均匀性影响 | 第84-88页 |
| 3.5.1 厚度均匀性 | 第86-87页 |
| 3.5.2 表面粗糙度均匀性 | 第87-88页 |
| 3.6 Al衬底上PLD外延AlN的缺陷分析及生长机理 | 第88-95页 |
| 3.6.1 缺陷分析 | 第88-90页 |
| 3.6.2 外延生长机理 | 第90-95页 |
| 3.7 本章小结 | 第95-96页 |
| 第四章 Al衬底上PLD外延生长组分可控AlGaN | 第96-131页 |
| 4.1 组分可控AlGaN外延面临的困难 | 第96-97页 |
| 4.2 不同Al组分的AlGaN外延 | 第97-109页 |
| 4.2.1 生长靶材的选择 | 第97-101页 |
| 4.2.2 Al组分可控AlGaN外延 | 第101-109页 |
| 4.3 AlGaN外延的优化 | 第109-118页 |
| 4.3.1 PLD工艺参数对AlGaN外延的影响 | 第109-115页 |
| 4.3.2 两步生长法对AlGaN外延的影响 | 第115-118页 |
| 4.4 AlGaN外延的特性研究 | 第118-125页 |
| 4.4.1 外延生长关系 | 第118-121页 |
| 4.4.2 应力状态 | 第121-123页 |
| 4.4.3 界面性质 | 第123-125页 |
| 4.5 AlGaN的组分均匀性研究 | 第125-126页 |
| 4.6 Al衬底上PLD外延AlGaN的缺陷分析 | 第126-128页 |
| 4.7 Al衬底上PLD外延AlGaN的生长机理 | 第128-129页 |
| 4.8 本章小结 | 第129-131页 |
| 第五章 Al衬底上PLD外延生长GaN | 第131-163页 |
| 5.1 GaN外延存在的困难 | 第131-132页 |
| 5.2 不采用缓冲层外延GaN | 第132-142页 |
| 5.2.1 外延生长温度对GaN外延的影响 | 第132-134页 |
| 5.2.2 单脉冲激光能量对GaN外延的影响 | 第134-137页 |
| 5.2.3 Al衬底上GaN外延的特性研究 | 第137-142页 |
| 5.3 采用不同晶态缓冲层外延GaN | 第142-147页 |
| 5.3.1 GaN外延的晶态缓冲层选择 | 第142-145页 |
| 5.3.2 AlN晶态缓冲层上GaN外延的工艺优化 | 第145-147页 |
| 5.4 采用AlN非晶插入层外延GaN | 第147-158页 |
| 5.4.1 AlN非晶插入层对GaN外延的影响 | 第147-152页 |
| 5.4.2 AlN/Al异质结上外延GaN的特性 | 第152-158页 |
| 5.5 AlN/Al异质结上PLD外延GaN的成核机理 | 第158-161页 |
| 5.6 本章小结 | 第161-163页 |
| 结论 | 第163-165页 |
| 参考文献 | 第165-181页 |
| 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 | 第181-186页 |
| 致谢 | 第186-187页 |
| 附件 | 第187页 |
