| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-22页 |
| §1.1 Ⅲ族氮化物半导体材料的研究意义 | 第14-16页 |
| §1.2 GaN基半导体材料和器件的研究现状 | 第16-18页 |
| ·GaN基半导体材料的发展 | 第16-17页 |
| ·GaN基LED的研究现状 | 第17-18页 |
| §1.3 本论文的研究内容和安排 | 第18-22页 |
| 第二章 氮化物半导体材料的生长及表征 | 第22-38页 |
| §2.1 氮化物半导体材料的MOCVD生长技术 | 第22-25页 |
| ·MOCVD生长技术的发展及主要特点 | 第22-23页 |
| ·MOCVD生长技术的生长机理 | 第23-25页 |
| §2.2 氮化物半导体材料外延的衬底 | 第25-28页 |
| ·氮化物半导体材料异质外延的衬底选择 | 第25-26页 |
| ·几种衬底的介绍 | 第26-28页 |
| §2.3 氮化物半导体薄膜的生长 | 第28-32页 |
| ·材料生长的基本原理 | 第28-30页 |
| ·氮化物半导体材料的生长 | 第30-32页 |
| §2.4 氮化物半导体薄膜的表征 | 第32-36页 |
| ·结晶质量的XRD测试 | 第32-34页 |
| ·表面形貌的AFM测量 | 第34页 |
| ·发光性质的PL谱测量 | 第34-35页 |
| ·电学性质的Hall测试 | 第35-36页 |
| §2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 高Al组份的AlGaN材料生长研究 | 第38-60页 |
| §3.1 低温AlN缓冲层厚度对氮化物薄膜质量的影响 | 第38-44页 |
| ·样品制备 | 第39页 |
| ·外延材料的XRD分析 | 第39-42页 |
| ·外延材料的SEM分析 | 第42-44页 |
| §3.2 脉冲法生长高质量的AlN | 第44-53页 |
| ·脉冲MOCVD法生长AlN的基本过程 | 第45-46页 |
| ·脉冲MOCVD法生长AlN薄膜 | 第46-47页 |
| ·TMA流量对AlN质量的影响 | 第47-50页 |
| ·NH3流量对AlN质量的影响 | 第50-53页 |
| §3.3 基于AlN基板的不同Al组份的AlGaN材料生长 | 第53-58页 |
| ·样品制备 | 第53页 |
| ·基于透射谱的Al组份测定 | 第53-54页 |
| ·基于XRD的薄膜应力及质量分析 | 第54-56页 |
| ·AlGaN的表面形貌分析 | 第56-58页 |
| ·结论 | 第58页 |
| §3.4 本章小结 | 第58-60页 |
| 第四章 基于AlGaN/AlN超晶格结构的AlGaN材料生长 | 第60-74页 |
| §4.1 超晶格结构的分析 | 第60-62页 |
| ·超晶格结构(SLs) | 第60-61页 |
| ·超晶格结构的XRD分析 | 第61-62页 |
| §4.2 AlGaN/AlN超晶格结构对AlGaN材料质量的影响 | 第62-66页 |
| ·实验 | 第62-63页 |
| ·超晶格周期个数对AlGaN材料质量的影响 | 第63-65页 |
| ·基于Al_(0.45)Ga_(0.55)N/AlN SLS插入层的AlGaN薄膜的TEM分析 | 第65-66页 |
| §4.3 AlGaN/AlN超晶格厚度对AlGaN材料质量的影响 | 第66-70页 |
| ·基于不同SLS厚度的材料结构分析 | 第66-68页 |
| ·基于不同SLS厚度的AlGaN材料的质量分析 | 第68-70页 |
| §4.4 基于AlGaN/AlN超晶格的不同Al组份AlGaN材料生长研究 | 第70-72页 |
| ·样品制备 | 第70页 |
| ·Al组份与TMA/(TMA+TEG)的关系 | 第70-71页 |
| ·基于AlGaN/AlN超晶格的不同Al组份的AlGaN材料的表面形貌分析 | 第71-72页 |
| §4.5 本章小结 | 第72-74页 |
| 第五章 AlGaN材料掺杂研究 | 第74-90页 |
| §5.1 AlGaN材料的n型掺杂 | 第74-77页 |
| ·n型掺杂 | 第74-75页 |
| ·SiH_4掺入量对AlGaN的n型载流子浓度的影响 | 第75-76页 |
| ·SiH_4掺入量对Al_(0.45)Ga_(0.55)N材料质量的影响 | 第76页 |
| ·Al组份对载流子浓度的影响 | 第76-77页 |
| §5.2 氮化物半导体材料的p型掺杂存在的问题和研究进展 | 第77-79页 |
| ·p型掺杂存在的问题 | 第78页 |
| ·p型掺杂的研究进展 | 第78-79页 |
| §5.3 工艺条件对AlGaN材料p型掺杂的影响 | 第79-85页 |
| ·样品制备 | 第79-80页 |
| ·生长温度对AlGaN材料p型掺杂的影响 | 第80-81页 |
| ·Mg源流量对AlGaN材料p型掺杂的影响 | 第81-82页 |
| ·退火条件对Mg：Al_(0.2)Ga_(0.8)N的电阻率的影响 | 第82-83页 |
| ·Mg:Al_(0.2)Ga_(0.8)N的SIMS分析 | 第83-85页 |
| §5.4 AlGaN/GaN超晶格结构的p型掺杂 | 第85-88页 |
| ·超晶格结构p型掺杂的机理 | 第85-86页 |
| ·样品制备 | 第86-87页 |
| ·Mg：AlGaN/GaN超晶格周期厚度对p型载流子浓度的影响 | 第87-88页 |
| §5.5 本章小结 | 第88-90页 |
| 第六章 Al_XGal_(1-X)N/Al_YGa_(1-Y)N量子阱的生长及紫外LED制备 | 第90-102页 |
| §6.1 Al_XGa_(1 -X)N/Al_YGa_(1 -Y)N量子阱的生长 | 第90-95页 |
| ·量子阱发光的机理 | 第90-91页 |
| ·极化效应对量子阱发光的影响 | 第91-92页 |
| ·Al_XGa_(1-X)N/Al_YGa_(1-Y)N量子阱的生长 | 第92页 |
| ·量子阱周期厚度对发光的影响 | 第92-93页 |
| ·势垒Si掺杂对量子阱发光的影响 | 第93-94页 |
| ·不同发光波长的Al_XGa_(1-X)N/Al_YGa_(1-Y)N量子阱的生长 | 第94-95页 |
| §6.2 AlGaN基UV LED的MOCVD生长 | 第95-97页 |
| §6.3 AlGaN基UV LED器件的流片及测试 | 第97-100页 |
| ·欧姆接触 | 第97-98页 |
| ·管芯工艺 | 第98-100页 |
| ·器件测试 | 第100页 |
| §6.4 本章小结 | 第100-102页 |
| 第七章 不同结构的GaN材料生长方法研究 | 第102-124页 |
| §7.1 基于LT-GaN缓冲层的GaN材料的生长 | 第102-106页 |
| ·低温缓冲层的退火温度对GaN材料质量的影响 | 第102-104页 |
| ·合并层的Ⅴ/Ⅲ对GaN生长质量的影响 | 第104-105页 |
| ·合并层的生长压力对GaN生长质量的影响 | 第105-106页 |
| §7.2 基于脉冲AlN基板的GaN材料生长 | 第106-111页 |
| ·基于AlN基板的GaN材料生长 | 第107-110页 |
| ·Ⅴ/Ⅲ比对GaN材料生长质量的影响 | 第110-111页 |
| §7.3 蓝宝石衬底上AlInN/GaN异质结材料的生长 | 第111-117页 |
| ·AlInN生长存在的主要问题 | 第112-113页 |
| ·AlInN/GaN异质结的脉冲法生长 | 第113-114页 |
| ·实验结果 | 第114-115页 |
| ·TMA流量对AlInN/GaN异质结电学特性的影响 | 第115-116页 |
| ·AlN插入层对AlInN/GaN异质结电学特性的影响 | 第116-117页 |
| ·AlInN/GaN异质结生长小结 | 第117页 |
| §7.4 基于r面蓝宝石衬底的a面GaN材料的生长 | 第117-121页 |
| ·样品制备 | 第118页 |
| ·超晶格个数对a-GaN质量的影响 | 第118-120页 |
| ·Ⅴ/Ⅲ比对a-GaN质量的影响 | 第120-121页 |
| §7.5 本章小结 | 第121-124页 |
| 第八章 结束语 | 第124-126页 |
| 致谢 | 第126-128页 |
| 参考文献 | 第128-135页 |
| 作者在攻读博士学位期间的研究成果及获奖情况 | 第135-136页 |
