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                  研究方向
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                  基礎材料技術研究的內容:
                        
                        
                  ①圖形襯底制備及其外延技術,通過理論計算、光學模擬和實驗數據研究襯底圖形形貌、尺寸、周期、間距、高度、排布方式、拋面曲率等因素對光提取效率及外延生長的影響。針對圖形襯底與平面襯底生長取向性的差別,對圖形襯底上生長
                  GaN外延層的方法進行改進,緩解晶格失配和熱失配引起的高密度位錯。
                        
                        ②
                  GaN襯底同質外延技術,在GaN襯底上進行同質外延生長,解決傳統藍寶石襯底外延造成的氮化物外延層中高密度位錯,和藍寶石襯底不導電和導熱性能較差,制約器件性能這一難題。通過開展HVPE生長GaN襯底技術研究,對GaN厚膜的晶體質量進行控制,有效緩解晶體開裂、位錯和翹曲問題;采用ELOG技術和插入層應力調節技術可以提高晶體質量,而激光剝離、犧牲層襯底和應力控制自分離技術等可以實現GaN厚膜與藍寶石襯底分離。解決了同質外延的技術同時也可以為GaN模板的工業化生產提供直接的技術支撐,實現高性能和低成本的結合。
                        
                        ③深紫外
                  LEDLD材料和器件研究,以高質量的AlN模板外延技術為基礎,實現高質量高Al組分AlGaN材料的外延生長,突破AlGaN材料的n型和p型摻雜技術,結合AlGaN材料和量子阱發光機制的研究,提高AlGaN多量子阱的內量子效率,通過新型結構設計提高電注入效率,通過粗化技術提高光提取效率,通過器件制備工藝的優化和新型封裝材料的應用,研制出波長300 nm以下的高效深紫外LED器件和300nm下光泵浦深紫外LED;在此基礎上,通過深紫外LED芯片的集成封裝技術研究和相應的光學、電學模擬設計,研制出面向醫療和殺菌等應用領域的深紫外LED光源模塊和應用產品。        

                        ④新型襯底研究,氮化鋁(
                  AlN)為直接帶隙半導體,與三元氮化物AlGaN等材料晶格匹配,是一種制造紫外、深紫外(波長190nm-350nm)發光器件和探測器的理想材料。開展高溫升華法(PVT)生長大尺寸AlN單晶生長機理、成核與生長模式以及摻雜方法和技術的研究工作。研究分析高溫條件下雜質組分的氣態成份構成、在晶體表面的沉積、粘滯、擴散及其動力學規律。在此基礎上選擇合適的摻雜劑,掌握AlN單晶生長條件下的N型摻雜氣相分凝系數和摻雜效率等規律。ZnO具有良好的紫外發光性質、許多優異的光學、電學和結構特性,其中包括高的激子束縛能(ZnO60meV,GaN25meV),很好的抗輻照性能,對可見光透明,適合進行濕法化學腐蝕加工等。因此,ZnO單晶材料具有許多應用潛力,如制作高效率蘭色、紫外發光和探測器、新型大功率微波器件等。
                      
                        ⑤在
                  SiC襯底和Si襯底上異質外延GaN材料的技術,通過研究在異質襯底上生長的GaN材料的物理特性,包括應力弛豫和釋放機制、材料中缺陷的形成和湮滅機制、以及缺陷引起的漏電、輸運及電流崩塌等特性,在SiC襯底和Si襯底上得到高質量、低缺陷密度的GaN薄膜材料,并且確保具有高電子遷移率和低漏電等面向高端電子器件應用的材料性能。

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