InGaN

摘要： 通过模拟仿真对双波长堆叠的c面InGaN/GaN多量子阱(MQWs)发光二级管的载流子浓度、自发辐射复合率以及极化电场等进行了研究。结果表明,通过调节双波长堆叠的InGaN多量子阱的阱层和垒层厚度,可调控载流子特别是空穴在量子阱有源区的分布,实现双波长发光峰比例调制。进而考察了在相同外延条件下生长的半极性面InGaN/GaN堆叠量子阱LED的发光特性。在此基础上,提出基于多波长堆叠InGaN/GaN多量子阱结构的c面和{1011}或{1122}半极性面混合的单芯片白光LED设计方案,通过调节c面发光光谱在混合光谱中的比例,可获得覆盖大部分可见光波段、色温从4500~9000 K可调、且显色指数最高可达91.3的白光。

摘要： 在室温和773 K下,使用能量为5 MeV,注量为3×10^(13),6×10^(13)cm^(-2)的Xe离子辐照了不同组分的In_(x)Ga_(1-x)N(x=0.32,0.47,0.7,0.8,0.9,1.0)薄膜。利用X射线光电子能谱和光学显微镜对辐照前后薄膜的化学组分和表面形貌进行了表征。结果表明,Xe离子辐照造成了In_(x)Ga_(1-x)N薄膜的辐射分解和表面氧化,氧化程度随In组分x的增加而增强。与室温下的离子辐照相比,在773 K温度下进行辐照时,薄膜中辐照缺陷的积聚速率明显减慢;但当离子注量从3×10^(13)cm^(-2)增加至6×10^(13)cm^(-2)时,薄膜的损伤速率显著加快。与富Ga组分的In_(x)Ga_(1-x)N(x<0.5)薄膜不同,富In组分的薄膜在Xe离子辐照后发生了起皮和剥落现象,表现出明显较差的抗辐照能力。

摘要： 光子增强热电子发射(PETE)全固态太阳能电池是PETE研究的一个重要方向.本文选择P型重掺杂的窄带隙Inx Ga1-x N材料作为吸收层,N型掺杂的宽带隙的Inx Ga1-x N材料作为势垒层组成全固态太阳能电池,运用AMPS-1D软件研究In组分和势垒层掺杂浓度对InGaN全固态太阳能电池性能的影响,结果得到了InGaN重掺杂浓度的临界值为3.94×1019/cm3,发现全固态太阳能电池的光电转换效率会随着势垒层In组分的变化而变化,并由此得出最优的组合为:吸收层In组分为0.75,势垒层In组分为0.58,光电转换效率为31.333％.进一步研究该组合发现光电转换效率会随着势垒层掺杂浓度的升高而降低,最优的势垒层掺杂浓度不易超过2×1019/cm3,调节势垒层In组分可以起到调节势垒高度的作用,本文的结果将为InGaN全固态太阳能电池的制备提供理论支持.

摘要： 与商用硅基或磷化镓光电二极管相比,InGaN基可见光光电二极管在窄带通可见光应用领域表现出明显优势.到目前为止,InGaN/GaN MQWs为有源层结构和InGaN体基结构光电二极管都表现出暗电流较大,外量子效率较低,探测带边接近紫外范围等缺点.虽然通过器件工艺和结构设计,可以提升器件的性能,但是InGaN材料外延技术方面的突破才是器件提升性能的根本.

摘要： 空间太阳能电站需要高效率、良好环境适应性和长寿命的新型光电转换材料和大功率半导体器件.从功率器件和太阳能电池两个方面,概述了宽禁带半导体在太阳能技术中的应用和研发动态.采用宽禁带半导体设计的GaN高效固态功放和禁带宽度从0.7 eV(InN)～3.4 eV(GaN)连续可调的InGaN直接带隙的太阳能电池具有可靠性高、效率高、体积小、质量轻、高抗辐射能力等优点.因此,随着GaN基宽禁带半导体材料及器件的进一步发展,可助推空间太阳能电站早日实现.

摘要： 热能能够通过热电材料的载流子作用转换成电能,过程中无任何污染,进而缓解能源问题的同时保护了环境.目前热电材料的研究是当代的一个热点,最核心的是解决热电材料的转换率,其实质就是提高热电材料的热电优值(ZT值).第三代宽禁带半导体中的氮化物,具有较高的塞贝克系数,是很有潜力的热电材料,但是由于热导率较高导致了ZT值较低,这里对GaN进行了In元素的合金化,对其热电性质进行优化.计算主要采用了第一性原理和玻尔兹曼理论,对N型InGaN的电子结构和热电性质进行了计算,结果得到InGaN的ZT值在1100 K时达到了0.048,和已知GaN的ZT值相比性能提高了153％,合金化显著的提高了氮化物的热电转换效率.

摘要： 与商用硅基或磷化镓光电二极管相比,In Ga N基可见光光电二极管在窄带通可见光应用领域表现出明显优势。到目前为止,In Ga N/Ga N MQWs为有源层结构和In Ga N体基结构光电二极管都表现出暗电流较大,外量子效率较低,探测带边接近紫外范围等缺点。虽然通过器件工艺和结构设计,可以提升器件的性能,但是In Ga N材料外延技术方面的突破才是器件提升性能的根本。

摘要： 本文研究了在GaN上外延生长InGaN薄膜中应变及缺陷随厚度的变化。研究发现，100 nm厚的In0.11Ga0.89N薄膜与GaN层基本保持共格状态。随着厚度的进一步增加，InGaN层开始弛豫，在弛豫过程中InGaN层中产生了高密度的穿透位错，其In组分从0.11增加到0.2。在InGaN厚膜中存在着应变和In组分梯度变化的过渡层。

摘要： 本文研究了在GaN上外延生长InGaN薄膜中应变及缺陷随厚度的变化。研究发现，100 nm厚的In0.11Ga0.89N薄膜与GaN层基本保持共格状态。随着厚度的进一步增加，InGaN层开始弛豫，在弛豫过程中InGaN层中产生了高密度的穿透位错，其In组分从0.11增加到0.2。在InGaN厚膜中存在着应变和In组分梯度变化的过渡层。

摘要： 本文研究了在GaN上外延生长InGaN薄膜中应变及缺陷随厚度的变化。研究发现，100 nm厚的In0.11Ga0.89N薄膜与GaN层基本保持共格状态。随着厚度的进一步增加，InGaN层开始弛豫，在弛豫过程中InGaN层中产生了高密度的穿透位错，其In组分从0.11增加到0.2。在InGaN厚膜中存在着应变和In组分梯度变化的过渡层。

摘要： 本文研究了在GaN上外延生长InGaN薄膜中应变及缺陷随厚度的变化。研究发现，100 nm厚的In0.11Ga0.89N薄膜与GaN层基本保持共格状态。随着厚度的进一步增加，InGaN层开始弛豫，在弛豫过程中InGaN层中产生了高密度的穿透位错，其In组分从0.11增加到0.2。在InGaN厚膜中存在着应变和In组分梯度变化的过渡层。

摘要： 利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长了InN和InGaN薄膜。室温InN样品的荧光峰在0.7eV左右,证实了InN具有小的带隙。通过插入GaN缓冲层,InN薄膜(0002)摇摆曲线半高宽从1.09°降到0.36°,载流子迁移率也从188cmVs上升到475cmVs,说明GaN缓冲层有利于提高InN薄膜的结构和电学性质。在InGaN三元合金中,X射线(0002)衍射的ω/2θ扫描显示InGaN薄膜中存在相分离,衍射角在2θ=33°的衍射峰来源于金属In的(101)衍射。高分辨电子显微像和衍射点的理论模拟证实了金属In团簇的存在并随机嵌入在InGaN薄膜中,其尺寸为10-50nm。

摘要： 利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长了InN和InGaN薄膜。室温InN样品的荧光峰在0.7eV左右,证实了InN具有小的带隙。通过插入GaN缓冲层,InN薄膜(0002)摇摆曲线半高宽从1.09°降到0.36°,载流子迁移率也从188cmVs上升到475cmVs,说明GaN缓冲层有利于提高InN薄膜的结构和电学性质。在InGaN三元合金中,X射线(0002)衍射的ω/2θ扫描显示InGaN薄膜中存在相分离,衍射角在2θ=33°的衍射峰来源于金属In的(101)衍射。高分辨电子显微像和衍射点的理论模拟证实了金属In团簇的存在并随机嵌入在InGaN薄膜中,其尺寸为10-50nm。

摘要： 利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长了InN和InGaN薄膜。室温InN样品的荧光峰在0.7eV左右,证实了InN具有小的带隙。通过插入GaN缓冲层,InN薄膜(0002)摇摆曲线半高宽从1.09°降到0.36°,载流子迁移率也从188cmVs上升到475cmVs,说明GaN缓冲层有利于提高InN薄膜的结构和电学性质。在InGaN三元合金中,X射线(0002)衍射的ω/2θ扫描显示InGaN薄膜中存在相分离,衍射角在2θ=33°的衍射峰来源于金属In的(101)衍射。高分辨电子显微像和衍射点的理论模拟证实了金属In团簇的存在并随机嵌入在InGaN薄膜中,其尺寸为10-50nm。

摘要： 利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长了InN和InGaN薄膜。室温InN样品的荧光峰在0.7eV左右,证实了InN具有小的带隙。通过插入GaN缓冲层,InN薄膜(0002)摇摆曲线半高宽从1.09°降到0.36°,载流子迁移率也从188cmVs上升到475cmVs,说明GaN缓冲层有利于提高InN薄膜的结构和电学性质。在InGaN三元合金中,X射线(0002)衍射的ω/2θ扫描显示InGaN薄膜中存在相分离,衍射角在2θ=33°的衍射峰来源于金属In的(101)衍射。高分辨电子显微像和衍射点的理论模拟证实了金属In团簇的存在并随机嵌入在InGaN薄膜中,其尺寸为10-50nm。

摘要： 研究表明:InGaN材料系能作为获得高效率太阳能电池的材料,用串联和量子阱结构可以实现高转换效率问题.设计InGaN的p-i-n和量子阱太阳能电池,用MOCVD生长并制作成台面式器件.高In组分的InGaN太阳能电池由两个结构构成:一个是把高In组分的InGaN并入p-i-n太阳能电池的i区,另一个是把高In组分的InGaN并入量子阱器件的阱区..低In组分的In0.07Ga0.93Np-i-n器件结构的太阳能电池显示了19﹪的内部量子效率和在500nm处的光发射,证实了该材料在光伏应用中具有稳定性.

摘要： 研究表明:InGaN材料系能作为获得高效率太阳能电池的材料,用串联和量子阱结构可以实现高转换效率问题.设计InGaN的p-i-n和量子阱太阳能电池,用MOCVD生长并制作成台面式器件.高In组分的InGaN太阳能电池由两个结构构成:一个是把高In组分的InGaN并入p-i-n太阳能电池的i区,另一个是把高In组分的InGaN并入量子阱器件的阱区..低In组分的In0.07Ga0.93Np-i-n器件结构的太阳能电池显示了19﹪的内部量子效率和在500nm处的光发射,证实了该材料在光伏应用中具有稳定性.

摘要： 本发明公开了一种在InGaN表面获得In量子点的方法、InGaN量子点及外延结构。其中，该方法包括：在衬底上生长GaN缓冲层；在GaN缓冲层上生长非掺杂GaN层；在非掺杂GaN层上生长InGaN层；以及保持反应室在N

摘要： 本公开提供了一种制备InGaN量子点的方法、InGaN量子点、外延结构及光电器件。方法包括：第一温度下，在衬底上生长GaN缓冲层；将第一温度升至第二温度，并在第二温度下，在GaN缓冲层上生长非掺杂GaN层；将第二温度降低至设定温度，在非掺杂GaN层上生长InGaN量子阱层；在设定温度下，通入NH3，持续生长反应至第一时间，在InGaN量子阱层上获得InGaN量子点，其中，通入NH3流量为1～10slm。本公开通过InGaN层材料生长过程的生长特性直接获得InGaN量子点，具有步骤简单，易操作的优势，显著降低了获得InGaN量子点的工艺复杂度。通过NH3流量改变获得不同直径不同密度的InGaN量子点，进一步优化了InGaN量子点的发光性能，包括发光波长以及发光强度，推进了InGaN量子点在InGaN基光电器件中的应用。

摘要： 一种用于由GaN/InGaN基底制造松弛外延InGaN层的方法，该方法包括以下步骤：a)提供第一叠层(10)，第一叠层包括待多孔化的GaN或InGaN层(13)和阻挡层(14)，b)将待多孔化的GaN或InGaN层(13)和阻挡层(14)转移到多孔化支撑件(21)，以形成第二叠层(20)，c)在待多孔化的GaN或InGaN层(13)上形成掩模(50)，d)通过掩模(50)使GaN或InGaN层(13)多孔化，e)将GaN或InGaN多孔化层(13)和阻挡层(14)转移到感兴趣支撑件(31)，f)通过外延在阻挡层(14)上形成InGaN层(41)，由此获得松弛外延InGaN层。

摘要： 本发明公开了一种在InGaN表面获得In量子点的方法、InGaN量子点及外延结构。其中，该方法包括：在衬底上生长GaN缓冲层；在GaN缓冲层上生长非掺杂GaN层；在非掺杂GaN层上生长InGaN层；以及保持反应室在N

摘要： 本发明公开了一种基于p‑InGaN/GaN超晶格结构的增强型GaN器件及其制备方法，该器件自下而上依次包括：衬底、缓冲层、第一UID‑GaN层、势垒层，势垒层的左右两侧上表面设有源电极和漏电极；其中，源电极和漏电极中间的势垒层上依次向上设有第二UID‑GaN层、p‑InGaN/GaN超晶格层以及栅电极；第一UID‑GaN层的部分上表面、势垒层以及p‑InGaN/GaN超晶格层上均设有钝化层；源电极、漏电极以及栅电极上均设有互连金属。本发明提供的器件结构降低了杂质散射对载流子迁移率的影响，提高了空穴迁移率，增加了空穴浓度，提高了器件阈值电压，进而提升了器件可靠性，为实现高性能GaN基电力电子器件和集成电路夯实了基础。

摘要： 本发明公开了一种P型采用InGaN的PIN二极管，主要解决现有GaN PIN二极管P区难以实现有效高掺杂导致性能低的问题。其自下而上包括衬底(1)、N‑型层(2)、本征层(3)及P‑型层(4)，该N‑型层采用由GaN层(21)和AlxGa1‑xN层(22)周期交替排列的N‑型多沟道结构，以得到高浓度电子；本征层采用渐变Al组分的AlxGa1‑xN层，以得到低浓度载流子；P‑型层采用GaN插入层(41)与InxGa1‑xN层(42)两种材料交替排列的复合结构，以得到高载流子浓度。本发明通过插入层的引入提升了InxGa1‑xN层的生长质量。进而提高了器件性能，可用于LED、微波功率及电力电子电路。

摘要： 本发明公开了一种基于InGaN/有机异质结构光电极材料及其制备方法与应用。该光电极材料包括Si衬底、所述Si衬底上设置的InGaN纳米柱、所述InGaN纳米柱上表面设置的有机材料层；所述有机材料层为非富勒烯材料层。本发明使用有机材料IT‑4F不仅拓宽了光电极材料的吸收光谱范围，有效钝化表面电荷复合，同时与InGaN纳米柱形成异质结构促进了电荷载流子的解离、传输及其在电极/电解液界面发生还原反应，大大提高了光电转换效率，从而有利于实现无偏压下光电化学水分解制氢，为高效利用太阳能转换为氢能提供了有效策略。

摘要： 本发明公开了一种InGaN可见光探测器及其制备方法和应用。其InGaN可见光探测器包括从下到上依次设置的Si衬底、缓冲层、InGaN功能层和Ti3C2等离激元层；缓冲层为从下到上依次设置的AlN层、AlGaN层和GaN层，其中AlN层设置在衬底上；InGaN功能层中In组分的摩尔分数为10～60％；InGaN可见光探测器还包括金属层电极，金属层电极设置在InGaN功能层的上表面。通过在InGaN功能层上设置Ti3C2等离激元结构提升了InGaN蓝光探测器的响应度，Ti3C2具有高透光性和导电性，可以增大器件受光面积，降低暗电流，增强载流子注入效率。该InGaN可见光探测器可以用于蓝光检测。

摘要： 本公开提供了一种InGaN基红光发光二极管芯片及其制备方法，属于光电子制造技术领域。该InGaN基红光发光二极管芯片包括依次层叠的基板、发光结构和平坦层；所述平坦层包括依次层叠的氮化硅层和多个复合层，所述氮化硅层位于所述发光结构远离所述基板的表面，所述复合层包括交替层叠的第一氧化硅层和第二氧化硅层，所述第一氧化硅层的沉积温度高于所述第二氧化硅层的沉积温度。本公开实施例能改善平坦层冷热影响下产生裂痕的问题，增强芯片阻挡水汽的性能，提升芯片的耐用性。

摘要： 本发明公开了一种InGaN/GaN多量子阱蓝色激光电池外延片及其制备方法，属于蓝色激光电池外延片技术领域。外延片包括Al2O3衬底，Al2O3衬底顶面设置有AlN成核层，AlN成核层顶面设置有GaN本征层，GaN本征层顶面设置有n‑GaN层，n‑GaN层顶面设置有In0.04Ga0.96N/GaN超晶格层，In0.04Ga0.96N/GaN超晶格层顶面设置有u‑GaN层，u‑GaN层顶面设置有In0.26Ga0.74N/GaN多量子阱层，本发明提高了In0.26Ga0.74N/GaN多量子阱层界面的Al0.1Ga0.9N势垒层高度，改进了p‑GaN的结晶质量，减小了界面态浓度，降低了p‑GaN层的非辐射复合中心，提高了InGaN/GaN多量子阱蓝色激光电池的性能。