| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第19-44页 |
| 1.1 紫外LED的研究背景和意义 | 第19-20页 |
| 1.2 GaN、AlN、InN的基本性质 | 第20-25页 |
| 1.2.1 晶体结构 | 第20-22页 |
| 1.2.2 基本物理性质 | 第22-23页 |
| 1.2.3 极化效应 | 第23-25页 |
| 1.3 紫外LED的研究进展 | 第25-31页 |
| 1.4 紫外LED外延衬底的选择 | 第31-36页 |
| 1.5 SiC衬底上制备紫外LED研究进展 | 第36-37页 |
| 1.6 SiC衬底上制备紫外LED存在的主要问题 | 第37-42页 |
| 1.6.1 衬底吸收紫外光 | 第37-38页 |
| 1.6.2 异质外延高Al材料 | 第38-40页 |
| 1.6.3 热失配导致张应力 | 第40-41页 |
| 1.6.4 量子限制斯塔克效应 | 第41-42页 |
| 1.6.5 载流子限制能力弱 | 第42页 |
| 1.7 本文的主要研究思路与内容 | 第42-44页 |
| 2 高质量GaN和AlGaN外延膜的制备和研究 | 第44-74页 |
| 2.1 引言 | 第44页 |
| 2.2 喷淋头高度对GaN外延膜性质的影响 | 第44-58页 |
| 2.2.1 实验 | 第45-48页 |
| 2.2.2 喷淋头高度对GaN反应动力学的影响 | 第48-51页 |
| 2.2.3 喷淋头高度对GaN表面形貌的影响 | 第51-52页 |
| 2.2.4 喷淋头高度对GaN晶体质量的影响及应力的计算 | 第52-55页 |
| 2.2.5 喷淋头高度对GaN光学性质的影响及应力的计算 | 第55-56页 |
| 2.2.6 喷淋头高度对GaN残余应力的影响 | 第56-58页 |
| 2.3 Ⅴ/Ⅲ对AlGaN外延膜的影响 | 第58-64页 |
| 2.3.1 实验 | 第59页 |
| 2.3.2 不同Ⅴ/Ⅲ比生长的AlGaN原位监测曲线 | 第59-61页 |
| 2.3.3 AlGaN的气相反应原理 | 第61-62页 |
| 2.3.4 不同Ⅴ/Ⅲ比生长的AlGaN光学显微镜图像 | 第62-63页 |
| 2.3.5 不同Ⅴ/Ⅲ比对AlGaN中Al组份的影响 | 第63-64页 |
| 2.4 SiN_x插入层对AlGaN外延膜的影响 | 第64-73页 |
| 2.4.1 实验 | 第65-66页 |
| 2.4.2 不同SiN_x沉积时间对AlGaN表面形貌的影响 | 第66-68页 |
| 2.4.3 不同SiN_x沉积时间对AlGaN晶体质量的影响 | 第68-70页 |
| 2.4.4 不同SiN_x沉积时间对AlGaN光学性质的影响 | 第70-71页 |
| 2.4.5 不同SiN_x沉积时间对AlGaN应力状态的影响 | 第71-72页 |
| 2.4.6 SiN_x插入层对AlGaN外延膜性质影响机理的分析 | 第72-73页 |
| 2.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 3 分布式布拉格反射镜的制备和研究 | 第74-85页 |
| 3.1 引言 | 第74-75页 |
| 3.2 布拉格反射镜的特征参数 | 第75-76页 |
| 3.3 布拉格反射镜的设计 | 第76-77页 |
| 3.4 无裂纹AlGaN/GaN DBR结构的制备 | 第77-84页 |
| 3.4.1 实验 | 第77-78页 |
| 3.4.2 AlGaN/GaN DBR的表面形貌 | 第78-79页 |
| 3.4.3 AlGaN/GaN DBR的截面SEM图像 | 第79-80页 |
| 3.4.4 AlGaN/GaN DBR的晶体结构特性 | 第80-81页 |
| 3.4.5 AlGaN/GaN DBR的原位监测曲线 | 第81-82页 |
| 3.4.6 AlGaN/GaN DBR的应力状态 | 第82-83页 |
| 3.4.7 AlGaN/GaN DBR的光学特性 | 第83-84页 |
| 3.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 4 正装结构紫外LED | 第85-96页 |
| 4.1 引言 | 第85页 |
| 4.2 基于分布式布拉格反射镜的近紫外LED | 第85-91页 |
| 4.2.1 实验 | 第85-86页 |
| 4.2.2 近紫外LED的截面SEM图像 | 第86-87页 |
| 4.2.3 近紫外LED中GaN外延层的晶体质量 | 第87-88页 |
| 4.2.4 近紫外LED的光学性质 | 第88-89页 |
| 4.2.5 近紫外LED的电学性质 | 第89-91页 |
| 4.3 SiC衬底上制备深紫外LED的初步研究 | 第91-95页 |
| 4.3.1 实验 | 第92-93页 |
| 4.3.2 深紫外LED的Ⅰ-Ⅴ特性曲线 | 第93-94页 |
| 4.3.3 深紫外LED的电致发光光谱 | 第94-95页 |
| 4.4 本章小结 | 第95-96页 |
| 5 垂直结构深紫外LED | 第96-114页 |
| 5.1 引言 | 第96页 |
| 5.2 AlN外延膜的极性控制 | 第96-102页 |
| 5.2.1 实验 | 第97-98页 |
| 5.2.2 不同极性AlN层的SEM图像 | 第98-100页 |
| 5.2.3 不同极性AlN层的AFM图像 | 第100页 |
| 5.2.4 不同极性AlN层的晶体质量 | 第100-102页 |
| 5.3 AlGaN外延膜在GaN模板上的生长 | 第102-106页 |
| 5.3.1 实验 | 第103-104页 |
| 5.3.2 AlGaN外延膜的光学显微镜图像 | 第104页 |
| 5.3.3 AlGaN外延膜的AFM图像 | 第104-105页 |
| 5.3.4 AlGaN外延膜的晶体质量 | 第105-106页 |
| 5.3.5 AlN插入层应力调控的机理 | 第106页 |
| 5.4 SiC衬底上制备垂直结构深紫外LED | 第106-112页 |
| 5.4.1 实验 | 第107-108页 |
| 5.4.2 反向极化诱导隧穿结的基本工作原理 | 第108页 |
| 5.4.3 反向极化诱导隧穿结的能带图和载流子分布 | 第108-110页 |
| 5.4.4 反向极化诱导隧穿结的Ⅰ-Ⅴ特性曲线 | 第110-111页 |
| 5.4.5 垂直结构深紫外LED的表面形貌 | 第111页 |
| 5.4.6 垂直结构深紫外LED的Ⅰ-Ⅴ特性曲线及电致发光光谱 | 第111-112页 |
| 5.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 6 结论与展望 | 第114-117页 |
| 6.1 结论 | 第114-115页 |
| 6.2 创新点 | 第115-116页 |
| 6.3 展望 | 第116-117页 |
| 参考文献 | 第117-128页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第128-129页 |
| 致谢 | 第129-130页 |
| 作者简介 | 第130页 |
