氮化物半導體低維結構的制備及光、電性質研究.pdf

1、眾所周知，半導體材料已經在信息技術的各個領域得到了廣泛的應用，以它們?yōu)榛A研發(fā)的器件正逐步進入并改善著人們的生活。隨著世界科學研究的不斷發(fā)展，以氮化物為代表的新型半導體材料開始在光電子和微電子器件應用方面顯示出巨大的優(yōu)越性，在發(fā)光二極管、激光器等方面顯示了廣闊的應用前景，引起了人們的廣泛研究，除此之外，新型三元半導體材料近年來也得到了人們廣泛地關注。其中InN、AlN以及它們的合金AlxIn1—xN等材料由于其具有獨特的應用領域而成為研

2、究的熱點，但是，與Si/Ge等老一代半導體材料的成熟研究和應用不同，新型半導體材料還處在研究的起步探索階段，人們對新材料的一些基本物理性質和參數還沒有完全達成一致，因此對其物理性質開展進一步研究非常必要。 本論文工作主要工作包括以下兩個方面： 1、采用射頻磁控濺射法，以AlN為緩沖層在300℃的低溫下制備了AlxIn1—xN薄膜，襯底分別為Si(111)，藍寶石(Al2O3)和玻璃。形貌和結構分析表明以Si(111)和藍

3、寶石為襯底制得的AlxIn1—xN薄膜具有更好的晶體結構，其帶隙小于．2.41eV、方塊電阻為40Ω/□左右，說明薄膜質量較好。這些結果有利于高效氮化物光電材料的發(fā)展。 2、采用基于密度泛函理論框架下的第一性原理平面波超軟贗勢(PWP)方法，結合廣義梯度近似(GGA)計算了Si摻雜InN的電子結構和光學性質，包括能帶結構、態(tài)密度、介電常數、吸收系數、反射和電子能量損失等。計算表明摻入Si后電子趨于深能級分布；介電函數虛部出現新峰