| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第20-21页 |
| 1 绪论 | 第21-50页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第21-24页 |
| 1.2 GaN的基本性质 | 第24-32页 |
| 1.2.1 GaN的晶体结构 | 第24-25页 |
| 1.2.2 GaN的物理性质 | 第25-29页 |
| 1.2.3 GaN的化学性质 | 第29页 |
| 1.2.4 GaN的能带结构和光学性质 | 第29-32页 |
| 1.3 InGaN三元合金的性质 | 第32-38页 |
| 1.3.1 InGaN三元合金的基本性质 | 第32-34页 |
| 1.3.2 InGaN三元合金的反常特性 | 第34-37页 |
| 1.3.3 影响InGaN三元合金In并入的因素 | 第37-38页 |
| 1.4 高In组分InGaN材料生长和发光器件的研究进展 | 第38-43页 |
| 1.5 高In组分InGaN材料生长和长波长LEDs面临的主要问题 | 第43-48页 |
| 1.5.1 高In组分InGaN材料生长面临的主要问题 | 第43-45页 |
| 1.5.2 高In组分InGaN基长波长LEDs面临的主要问题 | 第45-48页 |
| 1.6 本论文主要研究思路与内容 | 第48-50页 |
| 2 Ⅲ族氮化物薄膜与器件的生长方法与表征技术 | 第50-71页 |
| 2.1 引言 | 第50-51页 |
| 2.2 Ⅲ氮化物薄膜的MOCVD外延生长 | 第51-56页 |
| 2.2.1 MOCVD生长原理 | 第51-52页 |
| 2.2.2 InGaN的MOCVD生长和动力学生长模式 | 第52-54页 |
| 2.2.3 本论文使用的MOCVD系统 | 第54-56页 |
| 2.3 本论文使用的薄膜表征技术 | 第56-70页 |
| 2.3.1 X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD) | 第56-59页 |
| 2.3.2 光致发光光谱(Photoluminescence,PL) | 第59-60页 |
| 2.3.3 原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM) | 第60-61页 |
| 2.3.4 霍尔效应测试(Hall-effect measurement) | 第61-63页 |
| 2.3.5 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)和阴极荧光技术(Cathodoluminescence,CL) | 第63-64页 |
| 2.3.6 二次离子质谱(Secondary Ion Mass Spectrometry,SIMS) | 第64-65页 |
| 2.3.7 拉曼光谱(Raman spectroscopy) | 第65-66页 |
| 2.3.8 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy,TEM) | 第66-70页 |
| 2.3.9 其它表征方法 | 第70页 |
| 2.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 3 高In组分InGaN薄膜的生长机理和光学特性研究 | 第71-84页 |
| 3.1 引言 | 第71页 |
| 3.2 实验方案 | 第71-72页 |
| 3.3 In并入对InGaN晶体质量和光学性质的影响 | 第72-77页 |
| 3.3.1 In并入对InGaN晶体质量的影响 | 第72-73页 |
| 3.3.2 In并入对InGaN光学性质的影响 | 第73-75页 |
| 3.3.3 高In组分InGaN的反常In并入现象 | 第75-77页 |
| 3.4 In并入诱导的InGaN表面形貌演化和机理研究 | 第77-79页 |
| 3.4.1 In并入诱导的InGaN表面形貌演化 | 第77-78页 |
| 3.4.2 In并入诱导的InGaN表面形貌演化机理研究 | 第78-79页 |
| 3.5 In并入诱导的InGaN应变弛豫过程和机理研究 | 第79-83页 |
| 3.5.1 In并入诱导的InGaN应变弛豫过程 | 第79-81页 |
| 3.5.2 In并入诱导的InGaN应变弛豫机理研究 | 第81-83页 |
| 3.6 本章小结 | 第83-84页 |
| 4 高In组分InGaN/GaN双异质结的光电特性研究 | 第84-108页 |
| 4.1 引言 | 第84-85页 |
| 4.2 InGaN插入层对GaN薄膜电学性质的影响 | 第85-93页 |
| 4.2.1 实验方案 | 第85-86页 |
| 4.2.2 高温退火对InGaN插入层微结构的影响 | 第86-87页 |
| 4.2.3 InGaN插入层对GaN晶体质量的影响 | 第87-88页 |
| 4.2.4 InGaN插入层对GaN残余应力的影响 | 第88-89页 |
| 4.2.5 InGaN插入层对GaN电学性质的影响 | 第89-90页 |
| 4.2.6 InGaN插入层诱导产生高阻GaN的机理研究 | 第90-93页 |
| 4.3 高In组分InGaN/GaN双异质结的微结构缺陷和残余应变研究 | 第93-98页 |
| 4.3.1 研究背景 | 第93页 |
| 4.3.2 实验方案 | 第93-94页 |
| 4.3.3 InGaN有源区的微结构缺陷研究 | 第94-97页 |
| 4.3.4 InGaN插入层的残余应变研究 | 第97-98页 |
| 4.4 高In组分InGaN/GaN双异质结的光学性质及其退化机理研究 | 第98-107页 |
| 4.4.1 研究背景 | 第98-99页 |
| 4.4.2 实验方案 | 第99-100页 |
| 4.4.3 高In组分InGaN/GaN双异质结的结构性质和孔洞形成机理研究 | 第100-102页 |
| 4.4.4 高In组分InGaN/GaN双异质结的光致发光淬灭研究 | 第102-104页 |
| 4.4.5 高In组分InGaN/GaN双异质结的室温阴极荧光淬灭研究 | 第104-105页 |
| 4.4.6 高In组分InGaN/GaN双异质结的发光淬灭机理研究 | 第105-107页 |
| 4.5 本章小结 | 第107-108页 |
| 5 高In组分p-down极化反转结构LED | 第108-122页 |
| 5.1 引言 | 第108-110页 |
| 5.2 PSS衬底上In辅助方法制备p-GaN的研究 | 第110-116页 |
| 5.2.1 实验方案 | 第111页 |
| 5.2.2 PSS衬底和FSS衬底对异质外延生长GaN质量的影响 | 第111-113页 |
| 5.2.3 生长温度对In辅助p-GaN表面形貌和电学性质的影响 | 第113-114页 |
| 5.2.4 Mg流量对In辅助p-GaN表面形貌的影响 | 第114-116页 |
| 5.3 高In组分p-down极化反转结构LED的制备与研究 | 第116-120页 |
| 5.3.1 实验方案 | 第116-117页 |
| 5.3.2 高In组分p-down极化反转结构LED的光致发光特性研究 | 第117-118页 |
| 5.3.3 高In组分p-down极化反转结构LED的电致发光特性研究 | 第118-120页 |
| 5.4 本章小结 | 第120-122页 |
| 6 结论与展望 | 第122-125页 |
| 6.1 结论 | 第122-123页 |
| 6.2 创新点 | 第123页 |
| 6.3 展望 | 第123-125页 |
| 参考文献 | 第125-141页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第141-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 作者简介 | 第143页 |
