| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第12-14页 |
| 1.2 AlGaN材料的基本性质 | 第14-18页 |
| 1.2.1 Ⅲ族氮化物的晶体结构及性质参数 | 第14-16页 |
| 1.2.2 AlGaN材料的晶格结构和能带结构 | 第16-17页 |
| 1.2.3 AlGaN材料的极化效应 | 第17-18页 |
| 1.3 AlGaN基紫外LED的研究 | 第18-23页 |
| 1.3.1 AlGaN基紫外LED研究进展及现状 | 第18-20页 |
| 1.3.2 AlGaN基紫外LED的技术难点 | 第20-23页 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及安排 | 第23-26页 |
| 第二章 分子束外延设备及材料表征技术 | 第26-42页 |
| 2.1 分子束外延技术 | 第26-33页 |
| 2.1.1 分子束外延技术简介 | 第26-27页 |
| 2.1.2 GEN 20A MBE设备 | 第27-29页 |
| 2.1.3 射频等离子体氮源 | 第29-32页 |
| 2.1.4 原位监测系统 | 第32-33页 |
| 2.2 Ⅲ族氮化物半导体材料的MBE生长 | 第33-35页 |
| 2.2.1 Ⅲ族氮化物MBE生长的基本流程 | 第33-34页 |
| 2.2.2 BandiT测温系统 | 第34-35页 |
| 2.2.3 源束流的测定及校准 | 第35页 |
| 2.3 Ⅲ族氮化物半导体材料表征技术 | 第35-41页 |
| 2.3.1 高分辨X射线衍射(HRXRD) | 第35-37页 |
| 2.3.2 原子力显微镜(AFM) | 第37-38页 |
| 2.3.3 霍尔测试(Hall)和二次离子质谱仪(SIMS) | 第38-39页 |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) | 第39-41页 |
| 2.4 本章小结 | 第41-42页 |
| 第三章 GaN材料的MBE生长及p型掺杂 | 第42-56页 |
| 3.1 GaN薄膜的MBE生长 | 第42-43页 |
| 3.2 GaN薄膜的生长模式 | 第43-44页 |
| 3.3 GaN薄膜的生长条件优化 | 第44-49页 |
| 3.3.1 RHEED监控GaN材料的生长模式 | 第44-45页 |
| 3.3.2 GaN薄膜材料生长温度的研究 | 第45-47页 |
| 3.3.3 GaN薄膜材料Ⅲ/Ⅴ比的研究 | 第47-48页 |
| 3.3.4 GaN薄膜材料的晶体质量表征 | 第48-49页 |
| 3.4 GaN薄膜的p型掺杂 | 第49-55页 |
| 3.4.1 源炉温度对GaN材料Mg掺杂的影响 | 第50-51页 |
| 3.4.2 生长温度对GaN材料Mg掺杂的影响 | 第51-53页 |
| 3.4.3 Ⅲ/Ⅴ比对GaN材料Mg掺杂的影响 | 第53-55页 |
| 3.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 基于GaN模板AlGaN材料的MBE生长及表征 | 第56-70页 |
| 4.1 基于GaN模板AlGaN薄膜的MBE生长 | 第56-57页 |
| 4.2 不同生长条件下制备的AlGaN薄膜的晶体质量及光学性质 | 第57-65页 |
| 4.2.1 生长温度对AlGaN材料的影响 | 第57-61页 |
| 4.2.2 Al束流对AlGaN材料的影响 | 第61-62页 |
| 4.2.3 Ga束流对AlGaN材料的影响 | 第62-65页 |
| 4.3 基于GaN模板AlGaN材料的超快光学特性研究 | 第65-69页 |
| 4.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第五章 基于AlN模板高Al组分AlGaN及异质结构的MBE生长 | 第70-90页 |
| 5.1 高A1组分AlGaN材料的MBE生长及表征 | 第72-78页 |
| 5.1.1 高Al组分AlGaN材料的MBE生长 | 第72-73页 |
| 5.1.2 Ⅲ/Ⅴ比对高Al组分AlGaN材料的影响 | 第73-76页 |
| 5.1.3 生长温度对高Al组分AlGaN材料的影响 | 第76-78页 |
| 5.2 高Al组分AlGaN材料的p型掺杂研究 | 第78-83页 |
| 5.2.1 p型高Al组分AlGaN样品的制备 | 第80页 |
| 5.2.2 不同生长温度对Mg浓度的影响 | 第80-81页 |
| 5.2.3 源炉温度对Mg浓度的影响 | 第81-83页 |
| 5.3 AlN/AlGaN量子阱结构的MBE生长及表征 | 第83-88页 |
| 5.3.1 高Al组分AlGaN/AlN多量子阱结构的MBE生长 | 第83-84页 |
| 5.3.2 量子阱生长温度对MQW的影响 | 第84-85页 |
| 5.3.3 外延层厚度对MQW的影响 | 第85-88页 |
| 5.4 本章小结 | 第88-90页 |
| 第六章 基于Si衬底AlGaN纳米柱的MBE生长及表征 | 第90-108页 |
| 6.1 GaN纳米柱的MBE自生长 | 第91-93页 |
| 6.1.1 GaN纳米柱的MBE制备步骤 | 第91-92页 |
| 6.1.2 AlN缓冲层对GaN纳米柱生长的影响 | 第92-93页 |
| 6.2 AlGaN纳米柱的生长及物性研究 | 第93-98页 |
| 6.2.1 AlGaN纳米柱的MBE自生长 | 第93页 |
| 6.2.2 单根AlGaN纳米柱材料的制备工艺 | 第93-94页 |
| 6.2.3 AlGaN纳米柱的形貌特性 | 第94-98页 |
| 6.3 AlGaN/AlN异质结构纳米柱的生长及物性研究 | 第98-102页 |
| 6.3.1 AlGaN/AlN异质结构纳米柱的MBE生长 | 第98-99页 |
| 6.3.2 AlGaN/AlN异质结构纳米柱的形貌特性 | 第99-102页 |
| 6.4 GaN基纳米柱选择性生长的初步研究 | 第102-107页 |
| 6.4.1 图形化衬底的制备 | 第102-104页 |
| 6.4.2 基于图形化衬底GaN基纳米柱的选择性生长研究 | 第104-107页 |
| 6.5 本章小结 | 第107-108页 |
| 第七章 结论与展望 | 第108-112页 |
| 7.1 全文总结 | 第108-109页 |
| 7.2 不足之处与展望 | 第109-112页 |
| 参考文献 | 第112-126页 |
| 致谢 | 第126-128页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第128-129页 |
