beat365“萃英”研究生學術沙龍第二十七期

“萃英”研究生學術沙龍第二十七期于2008年12月12日在物理樓中212成功舉辦。本次報告的主講人是來自我院寬禁帶半導體研究中心的桑立雯同學。桑立雯同學是2007年碩轉博，師從張國義老師，科研表現出色，研究過程中發表文章7篇, 第一作者文章4篇。會議接收的文章或摘要6篇, 參與申請專利4項(發明人前二)。

桑立雯博士的研究方向是寬禁帶半導體，主要研究深紫外材料和器件的MOCVD生長和特性表征。本期沙龍她給我們帶來了一場題為《深紫外探測器和發光管的MOCVD生長和特性研究》的精彩報告。報告首先對半導體材料的使用進行了曆史回顧；接着對材料的生長，表征和分析進行了詳細闡述；最後具體說明了深紫外探測器和發光管制備。

報告結束後，她認真回答了同學的提問，并且總結出了自己的科研心得：

1. 從事實驗研究的同學最好盡早進入實驗室熟悉儀器操作,提高動手能力。

2. 好的想法往往在開始做實驗之後才會産生。

3. 文獻調研是非常重要的。

4. 多和老師交流, 多和不同研究方向的同學交流, 将會有很大啟發。

"萃英"研究生學術沙龍第二十七期資料

主 講 人：桑立雯導師張國義研究方向：寬禁帶半導體，主要研究深紫外材料和器件的MOCVD生長和特性表征報告題目：深紫外探測器和發光管的MOCVD生長和特性研究沙龍時間：2008年12月12日（周五）下午2：00-4：00沙龍地點：物理大樓中212報告人簡曆：2001.9-2005.7 武漢大學物理科學與技術學院

2005.9-至今 beat365官方网站發表文章：

1. L. W. Sang, Z. X. Qin, H. Fang, T. Dai, Z. J. Yang, B. Shen, and G. Y. Zhang, X. P. Zhang, J. Xu, and D. P. Yu, Reduction of threading dislocation densities in AlN epilayer by introducing a pulsed atomic-layer epitaxial buffer layer, APPLIED PHYSICS LETTERS, 93,122104 (2008) , also selected by Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology, October 6, 2008 issue. (IF: 3.596)

2. L. W. Sang, Z. X. Qin, H. Fang, X. R. Zhou, Z. J. Yang, B. Shen, and G. Y. Zhang, Study on Threading Dislocations Blocking Mechanism of GaN/AlxGa1-xN Superlattices, APPLIED PHYSICS LETTERS 92, 192112 (2008) (IF: 3.596)

3. L.W.Sang, Z.X.Qin,L.B.Cen,Z.Z.Chen,Z.J.Yang, B.Shen, G.Y.Zhang, Barrier enhancement effect of postannealing in oxygen ambient on Ni /AlGaN Schottky photodetectors, Chinese Physics Letters, 21(2007)2938 (IF: 0.812)

4. Sang Li-wen, Qin Zhi-xin, Cen Long-bin, Shen Bo, Zhang Guo-yi,Cheng Cai-jing, Zhao Hong-yan, Lu Zhen-xiong, Sun Wei-guo,Li Shu-ping, Kang Jun-yong, AlGaN-Based Solar-Blind Schottky Photodetectors Fabricated on AlN/Sapphire Template, Chinese Physics Letters, 25 (2008) 258 (IF: 0.812)

5. C. J. Cheng, J. J. Si, X. F. Zhang, J. X. Ding, Z. X. Lu, and W. G. Sun, L. W. Sang, Z. X Qin, and G. Y. Zhang, Capacitance characteristics of back-illuminated Al0.42Ga0.58N/Al0.4Ga0.6N heterojunction p-i-n solar-blind UV photodiode, APPLIED PHYSICS LETTERS, 91,253510(2007) (IF: 3.596)

6. C. J. Cheng, X. F. Zhang, Z. X. Lu, J. X. Ding, L. Zhang, L. Zhao, J. J. Si,W. G. Sun, L. W. Sang, Z. X. Qin, and G. Y. Zhang, Temperature dependence on current-voltage characteristics of Ni/Au-Al0.45Ga0.55N Schottky photodiode, APPLIED PHYSICS LETTERS, 92,103505 (2008) (IF: 3.596)

7. H. Fang, Z. J. Yang, Y. Wang, T. Dai, L. W. Sang, L. B. Zhao, T. J. Yu, and G. Y. Zhang, Analysis of mass transport mechanism in InGaN epitaxy on ridge shaped selective area growth GaN by metal organic chemical vapor deposition, JOURNAL OF APPILED PHYSICS, 103, 014908 (2008) (IF: 2.171)

會議接受文章：

1. L. W. Sang, Z. X. Qin, H. Fang, T. Dai, Z. J. Yang, B. Shen, and G. Y. Zhang, “Reduction of threading dislocation densities in AlN epilayer by introducing a pulsed atomic-layer epitaxial buffer layer”, 被The International Workshop on Nitride semiconductors (IWN2008) 接收, 2008

2. L. W. Sang, Z. X. Qin, Z. J. Yang, B. Shen, G. Y. Zhang, “MOVPE growth and electrical studies of p-AlGaN Used in deep ultraviolet light emitting diodes” 被14th International Conference of Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (MOVPE)接收, 2008

3. L. W. Sang, Z. X. Qin, Y. Wang, Z. J. Yang, B. Shen, G. Y. Zhang, “Optical Investigation of GaN/AlxGa1-xN quantum wells with Various Widths” 被The 15th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter (ICL08)接收, 2008

4. 桑立雯, 秦志新,方浩, 楊志堅, 沈波, 張國義,“GaN/AlGaN 超晶格過渡層對生長在GaN模闆層上的AlGaN 位錯密度的影響”, 被第十六屆全國半導體物理學術會議接受, 2007.9

5. 桑立雯,岑龍斌,陳志忠,楊志堅,秦志新,張國義,“氧化對Ni/n-AlGaN透明電極肖特基接觸的影響”, 被第十四屆全國化合物半導體學術會議接受, 2006.11

6. 桑立雯, 秦志新，方浩，代濤，楊志堅，沈波，張國義,” 脈沖緩沖層對藍寶石襯底上生長的AlN位錯密度的影響”,被第十五屆全國化合物半導體微波器件和光電器件學術會議接收, 2008.11

參與申請專利：

1. 桑立雯, 楊志堅, 秦志新, 方浩, 于彤軍, 張國義,”一種AlN緩沖層的生長方法”, 中國專利申請号: 200810106413.2

2. 張國義, 桑立雯, 秦志新, 楊志堅, 于彤軍, 方浩, “一種生長AlN或AlGaN薄膜的方法”, 中國專利申請号: 200810114598.1

3. 秦志新, 桑立雯, 楊志堅, 方浩, 于彤軍, 張國義, “一種深紫外發光二極管及其制備方法”, 中國專利申請号: 200810114597.7

4. 張國義 桑立雯 秦志新 張延召 楊志堅 于彤軍 方浩, “一種生長p型AlGaN的方法”, 中國專利申請号: 200810224573.7

報告摘要：III族氮化物半導體AlxGa1-xN材料因為其帶隙可以從3.42eV到6.2eV之間連續可調, 可以廣泛應用在短波長深紫外(UV)發光, 探測以及白光照明LEDs中.太陽光盲深紫外探測器可有效探測到尾焰或羽煙中釋放出大量紫外輻射的飛行目标，為導彈，戰機的探測提供了一種極其有效的手段。發光波長在200-330nm之間UVLEDs在高密度光學數據存儲, 水和空氣淨化與殺菌等領域有很大的應用前景.高質量的AlN及AlxGa1-xN材料是深紫外探測器以及LEDs中的關鍵材料. 和GaN相比, 在藍寶石襯底上異質外延高Al組分單晶對生長條件的要求更為苛刻. 因為Al原子比Ga原子的粘附系數大, 表面遷移較低, AlN的橫向生長速率低, 準二維層狀生長模式很難形成, 很難得到光滑的表面. 通常可以通過提高生長溫度來增加原子表面遷移, 但要求AlN薄膜的生長溫度要高于1400℃. 這對于普通的MOCVD設備來說很難達到. 而且, 鋁源和氮源之間存在強烈的預反應, 預反應形成的固體加成物會沉積在樣品生長表面而不能充分分解, 導緻外延層中雜質摻入, 形成多晶生長. 這些原因使得AlN或AlGaN外延層的表面粗糙并且存在高達10¹⁰cm^-2的位錯密度。

本次報告主要介紹主講人在AlN, AlGaN材料生長中取得的研究結果. 發展了脈沖原子層外延的生長方法, 首次将其應用在緩沖層的生長中, 提高了材料質量. 采用插入層技術進一步降低外延層的位錯密度, 最終得到了器件質量的外延薄膜. 提出了在含TMI氣氛下進行p型摻雜, 通過對深紫外探測器結構及生長條件的優化, 制備出截止波長小于280 nm的太陽光盲深紫外探測器, 其部分技術指标在國内處于領先地位. 同時, 該課題組首次生長和制備出電緻發光波長為262 nm的深紫外LED, 這也是目前國内已報道的最短波長的LED。

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