GaN作为第三代半导体材料,因其优良的特性,日益成为研究的热点,在微电子和光电子领域具有十分广阔的应用优势和发展前景。
本论文采用电子回旋共振(ECR)微波等离子体辅助金属有机物化学气相沉积(PAMOCVD)方法,以氮等离子体为氮源,研究了大晶格失配(14%)异质结GaN/Al_2O_3(0001)的低温(700℃)外延生长。为了释放因晶格失配产生的应力,以降低在GaN外延膜中引起的缺陷密度,我们对蓝宝石衬底采用了氢等离子体清洗、氮等离子体氮化以及低温生长缓冲层的方法。我们用X射线衍射(XRD)来表征晶体的结构,用原子力显微镜(AMF)来表征表面形貌。通过高能电子衍射仪(RHEED)、对实验结果进行分析比较,对GaN薄膜的清洗、氮化、缓冲层和外延生长实验参数进行了优化。XRD和AFM的结果表明,我们在蓝宝石衬底上获得了晶质良好的GaN薄膜。实验中采用了氢氮混合等离子体清洗的方法,提高了清洗的质量。文中讨论了氮化层的原子排列点阵相对于蓝宝石衬底(0001)面旋转了30°的机理;解释了在六方相的缓冲层上在较低温度下外延生长GaN的过程中出现立方相GaN的现象。另外,在分析实验流程的特点的基础上,对ES...
GaN,
one
of
the
third
generation
semiconductor
materials,
becomes
the
hot
point
of
research
because
of
its
excellent
characteristics.
It
has
wide
potential
application
and
development
in
the
fields
of
microelectronics
and
optoelectronics.
This
dissertation
presents
the
investigation
on
the
epitaxy
growth
with
large
lattice
mismatch
(14%)
heterostructures
GaN/Al2O3(0001),
by
an
electron
cyclotron
resonance
(ECR)
plasma
assisted
metalorganic
chemical
vapor
deposition
(PAMOCVD)
with
a
nitrogen
plasma
as
a
ni...
【DOI】
CNKI:CDMD:2.2004.094289
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光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术,涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术广泛应用于国民经济和国防建设的各行各业。近年来,随着光电信息技术产业的迅速发展,对从业人员和人才的需求逐年增多,因而对光电信息技术基本知识的需求量也在增加。
摘要 :21世纪是高速发展的信息时代,在这个飞速发展的时代中,光电信息功能得到了前所未有的发展,它在信息的产生,信息的存储以及信息的传输方面扮演着越来越不可或缺的角色。本文就半导体光电 信息功能的研究进展做出了简要分析,希望能对半导体光电信息功能材料的普及发挥作用。
关键词 :半导体;研究与创新;光电信息功能材料
前言
从远古到现代,从石器时代到如今的信息时代,历史的发展表明信息科学技术发展的先导和基础是半导体信息功能材料的进步,伴随着时代发展的特征,我们可以很容易的分析出,光电信息功能材料在方方面面深刻的影响着人类的生产和生活方式。现如今,随着光电信息功能材料的不断普及以及各行各业的的综合应用,其技术得到了光速的更新,例如其信息的存储已不再受低级别的限制,其存储量已被提高到KT级别,当然为了使之更好地适应社会,发挥出更大的作用,生产商与使用者对光电信息功能材料的研究与创新从未停止。光电信息功能材料的发展,同样也与国家生产力的发展有着密切的联系,它是国家经济发展的根本保障之一。对于目前正处在快速发展中的我国来说,大力发展半导体光电信息功能材料十分必要。
一、半导体光电信息材料简述
科学技术之所以得到不断发展的原因之一,便是有着信息研究材料的支持,人类对不同材料的研究与创新,是科学技术飞速发展,科学规律不断修正完善的基础。20世纪60~70年代,光导纤维材料和以砷化镓为基础的半导体激光器的发明,是人们进入了光纤通信,高速、宽带信息网络的时代。半导体光电材料――半导体是一种介于绝缘体导体之间的材料,半导体光电材料可以将光能转化为电能,同样也可以将电能转化为光能,并且可以处理加工和扩大光电信号。在当今社会,其应用正在逐步得到普及。半导体信息光电材料,对于我们来说并不陌生,其存在于我们的日常生活中,并且无时无刻的不在影响着我们,所以我们应正确的认识半导体信息光电材料,并且可以为半导体光电信息材料的发展贡献出自己的力量。
二、半导体光电信息材料研究的必要性
2.1 电子材料研究的意义
量子论为人们研究电子在原子中的运动规律提供了重要依据,其主要作用是揭示了原子最外层电子的运动规律方面,正是由于此方面研究取得了初步的进展,从而极大地促进了有色合金,不锈钢等金属材料的发现于研究。此外,半导体材料的开发,是得电子信息技术得大了极大地发展,并且逐步兴盛起来,于是出现了我们现在正在普遍应用的采用电子学器件小型化及电子回路集成化等科学技术制造而成的电器,极大地方便了我们的生活。
2.2 光学材料研究的意义
70年代光纤技术的发展,又引起了一轮新的技术浪潮,光学材料的研究正是在此时得到了大力发展,光学材料的研究极大地促进了光纤技术的进步,进而光纤技术的迅速发展,又带动了信息技术的革新,这使得研究材料的范围逐步的被扩大。于是,多媒体电能与光纤通信技术二者逐渐的结合起来,综合应用,从而极大地提高了网络技术的发展速度,大容量的存储,大范围的交流与传输通道,在很大程度上减少了时间与空间对多媒体信息交流的限制。
2.3 技术兴国的意义
在当前信息高能时代,发展对半导体光电信息的研究,在大的方面,能在很大的程度上,帮助我国提高科技水平,进而提高国际地位,争取在国际科技方面的话语权,在小的具体方面,它能帮助政府改善人民生活水平,提高人民生活质量,因此不管于大于小,发展对半导体光电信息功能材料的研究十分必要。
三、半导体光电信息材料研究研究进展
虽然当代国际信息技术水平在不断的发展,各国的科技水平都在提高,但是相对于国际水平或者其他发达国家来说,我国在半导体光电信息材料的研究方面还是相对落后的。我国在其功能材料的研究方面的问题主要有以下几个方面
3.1 科技水平低技术发展受到阻碍
我国科技水平相对于国际科技水平来说相对落后。我国科技发展方面存在的主要问题是发展滞缓,与国际脱节,更新换代慢。然而,科技水平的高低对于半导体光电信息材料的研究起着决定性的.作用,所以要想更好地促进半导体光电信息材料的发展,我国首先需要做的便是努力提高科技发展水平,紧跟国际科技发展的步伐。提高自身的科技水平,为半导体光电信息功能材料的研究提供强大的科技后盾。
3.2 技术型人才需予以增加
受我国应试教育的影响,我国高校培养出的人才过于依赖理论,缺少创新意识。然而,半导体光电信息功能材料的研究需要的不仅仅是拥有渊博理论知识的人,其更需要的是拥有灵活大脑,创新意识的人才。因此,我国应改进相关的教育政策制度,鼓励高校培养出更多拥有创新精神、灵活头脑的人。同时,我国在进行技术型人才培养方面要注重其专业性的提高,注重专业素质的培养。从而让更多的具有专业型的人才满足社会需要,满足半导体光电信息材料研究的需要。
3.3 政策缺失
现阶段,处于发展中状态的我国在半导体光电信息材料研究中,各方面政策制度还不够完善,比如在半导体光电信息材料的研究方面,国家并没有明确地提出相应的鼓励措施促进此方面技术的发展。因此,现在国家需要作出努力的便是组织相关部门,制定相关奖励政策,来促进半导体光电信息材料的研究。政策的制定需要立足于我国的现实和实际,相关部门要对半导体光电信息材料进行仔细研究,通过政策的制定很好的指导其发展和拓新。
四、结语
从上文中可以我们可以看出,在当代信息技术高速发展的时期,半导体光电信息功能资料的研究,对一国的生产力发展,经济进步,起着重要的决定性作用,半导体光电信息功能材料普遍存在于一国人民的日常生活当中,每一个人都应当成为半导体光电信息材料研究的推动者,只有全民努力,其材料研究才能得到长足发展。
参考文献:
[1]赵涵斐.几种光电信息功能材料的研究进展[J].计算机光盘软件与应用,2014(06):150+152.
[2]爱孟斯坦.光电信息功能材料与量子物理研究[J].信息与电脑(理论版),2014(02):40-41.
新型半导体材料的研究和突破,常常导致新的技术革命和新兴产业的发展。以氮化镓为代表的第三代半导体材料,是继第一代半导体材料(以硅基半导体为代表)和第二代半导体材料(以砷化镓和磷化铟为代表)之后,在近10年发展起来的新型宽带半导体材料。
以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料,内、外量子效率高,具有高发光效率、高热导率、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性,是世界上目前最先进的半导体材料。它的研究开发,不仅会带来IT行业数字化存储技术的革命,也将彻底改变人类传统照明的历史。
氮化镓材料可制成高效蓝、绿光发光二极管LED和激光二极管LD(又称激光器),并可延伸到白光LED,用高效率蓝绿光发光二极管制作的超大屏幕全色显示,可用于室内室外各种场合的动态信息显示,使超大型、全平面、高清晰、无辐射、低功耗、真彩色大屏幕在显示领域占有更大的比重。高效率白光发光二极管作为新型高效节能固体光源,使用寿命超过10万小时,可比白炽灯节电5-10倍,达到了节约资源、减少环境污染的双重目的。蓝光半导体激光器用于制作下一代DVD,可比现在的CD光盘提高存储密度20倍以上。另一方面,氮化镓材料宽带隙的特点也保证了它在高温、大功率以及紫外光探测器等半导体器件方面的应用前景,它具有高可靠性、高效率、快速响应、长寿命、全固体化、体积小等优点,在宇宙飞船、火箭羽烟探测、大气探测、火灾等领域内也将发挥重大作用。
品 名:超导陶瓷
拼音:chao1dao3tao2ci2
英文名称:superconductivity ceramics
说明:具有超导性的陶瓷材料。其主要特性是在一定临界温度下电阻为零即所谓零阻现象。在磁场中其磁感应强度为零,即抗磁现象或称迈斯纳效应(Meissner effect)。高临界温度(90开以上)的超导陶瓷材料组成有YBa2Cu3O7-δ,Bi2Sr2Ca2Cu3O10,Tl2Ba2Ca2Cu3O10。超导陶瓷在诸如磁悬浮列车、无电阻损耗的输电线路、超导电机、超导探测器、超导天线、悬浮轴承、超导陀螺以及超导计算机等强电和弱电方面有广泛应用前景。
奇异的超导陶瓷
1973年,人们发现了超导合金――铌锗合金,其临界超导温度为23.2K,该记录保持了13年。1986年,设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物(镧-钡-铜-氧)具有35K的高温超导性,打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念,引起世界科学界的轰动。此后,科学家们争分夺秒地攻关,几乎每隔几天,就有新的研究成果出现。
1986年底,美国贝尔实验室研究的氧化物超导材料,其临界超导温度达到40K,液氢的“温度壁垒”(40K)被跨越。1987年2月,美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上,液氮的禁区(77K)也奇迹般地被突破了。1987年底,铊-钡-钙-铜-氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986-1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度竟然提高了100K以上,这在材料发展史,乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹!
高温超导材料的不断问世,为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。