国家重点基础研究发展计划(2011CB301900) 作品数:31 被引量:31 H指数:3 相关作者: 张荣 谢自力 郑有炓 刘斌 陈鹏 更多>> 相关机构: 南京大学 清华大学 南京信息工程大学 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 电子电信 理学 自然科学总论 金属学及工艺 更多>>
无电极光助化学腐蚀法制备GaN微/纳米结构及其物性研究 2015年 利用K2S2O8作为氧化剂,通过无电极光助化学腐蚀GaN外延层制备多种形貌的GaN微米/纳米结构.采用扫描电子显微镜(SEM)、阴极射线发光图(CL mapping)、高分辨X射线衍射(HRXRD)、拉曼光谱(Raman spectra)和光致发光谱(PL)等先进的表征手段研究腐蚀样品的形貌、晶体结构和光学性质.结果表明:在高浓度的KOH(1 mol/L)和低强度的紫外光照下,腐蚀出高质量的腐蚀坑、微米/纳米柱和纳米线;在低浓度KOH(0.4 mol/L)和高强度的紫外光照下,制备出GaN棱锥,研究发现此微米/纳米锥体阵列为包裹了位错的GaN晶体.在腐蚀液KOH浓度低至0.1 mol/L时,GaN腐蚀样品表面形成大量的晶须,聚集成束,晶须揭露了位错;并探讨了多形貌微米/纳米GaN的形成机理.腐蚀温度和GaN外延层极性对腐蚀形貌也具有明显的影响. 张士英 修向前 徐庆君 王恒远 华雪梅 谢自力 刘斌 陈鹏 韩平 陆海 顾书林 张荣 郑有炓集成封装发光二极管光提取效率的计算及优化 被引量:7 2014年 基于蒙特卡罗方法模拟、计算并分析了芯片类型、大小、间距、数量以及布局对GaN基发光二极管(LED)集成封装器件COB(Chip On Board)能效的影响。计算结果表明:在芯片间距小于200μm且芯片尺寸或布局等参数相同的条件下,正装LED COB的能效最低,其次为倒装LED COB,垂直结构芯片的能效最大。当芯片间距大于200μm,3种LED COB的能效趋向饱和。芯片尺寸增加或数量减少可使正装和倒装芯片COB的能效上升,而垂直结构COB的能效基本保持不变。加入图形衬底可提高同样尺寸或布局的正装芯片COB封装器件的能效,但使倒装芯片COB的能效恶化。分析表明:芯片的侧面出光量占整个芯片出光量的比值以及相邻芯片材料的吸收对3种类型COB封装器件的能效有决定性影响。文中还针对正装芯片COB设计了新型菱形芯片布局,与常规正方形芯片布局的COB相比,其能效提高了6.2%。 白一鸣 罗毅 韩彦军 李洪涛关键词:发光二极管 集成封装 光提取效率 蒙特卡罗方法 氢化物气相外延生长的GaN膜中的应力分析 被引量:1 2013年 对在c面蓝宝石上用氢化物气相外延法(HVPE)生长的六方相纤锌矿结构的GaN膜中的应力进行了分析。高分辨X射线衍射(002)面和(102)面摇摆曲线扫描(半高宽数值分别为317和358角秒)表明生长的GaN膜具有较好的晶体质量。利用高分辨X射线衍射技术准确测量了制备的GaN膜的晶格常数,并计算得到GaN膜中面内双轴应变和面外双轴应变分别为3.37×10-4和-8.52×10-4,等静压应变为-7.61×10-5。拉曼光谱和激光光致发光谱测试表明HVPE-GaN外延膜具有较好的光学特性,利用拉曼光谱的E2模式特征峰和激光光致发光谱中近带边发射峰的频移定量计算了外延膜中的面内双轴压应力和等静压应力。两种方法得到的面内双轴压应力较为相符。 刘战辉 修向前 张李骊 张荣 张雅男 苏静 谢自力 刘斌 单云关键词:氮化镓 氢化物气相外延 拉曼光谱 应力 Metal–organic–vapor phase epitaxy of InGaN quantum dots and their applications in light-emitting diodes 被引量:2 2015年 InGaN quantum dot is a promising optoelectronic material, which combines the advantages of low-dimensional and wide-gap semiconductors. The growth of InGaN quantum dots is still not mature, especially the growth by metal--organic- vapor phase epitaxy (MOVPE), which is challenge due to the lack of, itin-situ monitoring tool. In this paper, we reviewed the development of InGaN quantum dot growth by MOVPE, including our work on growth of near-UV, green, and red InGaN quantum dots. In addition, we also introduced the applications of InGaN quantum dots on visible light emitting diodes. 汪莱 杨迪 郝智彪 罗毅关键词:INGAN MOVPE Enhanced Light Output of InGaN-Based Light Emitting Diodes with Roughed p-Type GaN Surface by Using Ni Nanoporous Template 2012年 Roughened surfaces of light-emitting diodes(LEDs)provide substantial improvement in light extraction efficiency.By preparing the self-assemble nanoporous Ni template through rapid annealing of a thin Ni film,followed by a low damage dry etching process,a p-side-up LED with a roughened surface has been fabricated.Compared to a conventional LED with plane surface,the light output of LEDs with nanoporous p-GaN surface increases up to 71%and 36%at applied currents of 1 mA and 20 mA,respectively.Meanwhile,the electrical characteristics are not degraded obviously after surface roughening. YU Zhi-Guo CHEN Peng YANG Guo-Feng LIU Bin XIE Zi-Li XIU Xiang-Qian WU Zhen-Long XU Feng XU Zhou HUA Xue-Mei HAN Ping SHI YiZHANG Rong ZHENG You-Dou关键词:ROUGH PREPARING TEMPLATE 红橙光InGaN/GaN量子阱的结构与光学性质研究 2011年 采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术生长了具有高In组分InGaN阱层的InGaN/GaN多量子阱(MQW)结构,高分辨X射线衍射(HRXRD)ω-2θ扫描拟合得到阱层In含量28%。比较大的表面粗糙度表明有很大的位错密度。室温下光致荧光(PL)研究发现该量子阱发射可见的红橙光,峰位波长在610 nm附近。变温PL(15~300 K)进一步揭示量子阱在低温下有两个发光机制,对应的发射峰波长分别为538 nm和610 nm。由于In分凝和载流子的局域化导致的载流子动力改变,使得量子阱PL发光峰值随温度增加呈明显的"S"变化趋势。 苏辉 张荣 谢自力 刘斌 李毅 傅德颐 赵红 华雪梅 韩平 施毅 郑有炓关键词:INGAN/GAN多量子阱 金属有机化学气相沉积 原子力显微镜 深能级对白光LED的电致发光和I-V特性的影响 被引量:1 2011年 为了研究一种无荧光粉的单芯片白光发光二极管(LED)的光电性质,实际测量了它的升温电致发光光谱和升温电流-电压(I-V)特性,并测量了相似结构的蓝光LED以作对比。实验发现白光LED的电致发光光谱中有一个与有源区中的深能级相关的较宽的长波长发光峰,根据这个发光峰的强度与温度之间的依赖关系,通过数据拟合,得到了深能级的平均激活能,约为199 meV。由于有源区中存在大量深能级,也对白光LED的I-V特性产生一定影响,有源区中的深能级成为额外的载流子源,使白光LED的I-V特性表现出独特的性质。 孟庆芳 陈鹏 郭媛 于治国 杨国锋 张荣 郑有炓关键词:氮化镓 深能级 发光二极管(LED) 电致发光 电流-电压特性 Fe/GaN、Fe_3N/GaN的生长及其性能研究 被引量:2 2012年 应用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法,在c轴取向的GaN上生长出Fe颗粒薄膜以及Fe3N薄膜。应用XRD、AFM、XPS以及SQUID等技术对薄膜的结构、表面形貌以及磁学性能等性质进行了分析,结果表明六方结构的GaN上生长的Fe为立方结构,且以Fe(110)//GaN(0002)晶面以及Fe[001]//GaN[11■0]轴的方式存在,而生长的Fe3N为六方结构,且以Fe3N(0002)//GaN(0002)晶面以及Fe3N[11■0]//GaN[1ī00]轴的方式存在。同时,磁学分析表明,平行于薄膜方向为易磁化方向,垂直于薄膜方向为难磁化方向。 陶志阔 张荣 陈琳 修向前 谢自力 郑有炓关键词:自旋注入 金属有机物化学气相沉积 铁磁薄膜 GaN薄膜中的马赛克结构随厚度发生的变化 被引量:1 2013年 利用高分辨率X射线衍射(HRXRD)对MOCVD系统中生长在c面Al2O3上的不同厚度的GaN薄膜内马赛克结构进行了研究.在对称面的三轴X射线衍射曲线中,用两种方法计算得到晶粒的垂直关联长度和水平关联长度,两者均随着薄膜厚度的增加而增加,并且垂直关联长度近似膜厚从倒易空间图中得出的横向关联长度也有相同的趋势,结合非对称面的衍射曲线用Williamson-Hall方法和外推法分别拟合出晶粒的面外倾斜角和面内扭转角,他们随着薄膜厚度的增加显著减少,这一切都表明厚度的增加,晶粒的单向有序排列越来越整齐,外延片的质量越来越高. 张韵 谢自力 王健 陶涛 张荣 刘斌 陈鹏 韩平 施毅 郑有炓关键词:厚度 HRXRD 氮气载气流量和系统温度对GaN膜质量的影响 2013年 系统研究了HCl的载气、NH3的载气、总N2载气流量以及镓源反应温度和外延生长温度对氢化物气相外延技术在c面蓝宝石上生长的GaN膜晶体质量的影响,并利用高分辨X射线衍射技术,喇曼光谱和光致发光谱对生长的外延膜进行表征。结构表征发现,优化的N2载气流量、镓源反应温度和外延生长温度生长得到的GaN膜具有优良的晶体质量和光电特性。测试结果表明,载气流量的改变影响生长系统中的寄生沉积、GaN膜生长表面过饱和度与Ga和N源气体原子团的气体输运;优化的生长温度可以增强GaN膜的横向外延并促进其二维模式生长,进而有利于生长高质量并具有光滑平面的GaN外延膜。 刘战辉 张李骊 李庆芳 修向前 张荣 谢自力关键词:生长温度