如今,與Si和Ge等傳統(tǒng)半導體相比,直接帶隙Ⅲ-Ⅴ族半導體材料在光電應(yīng)用方面顯出巨大的優(yōu)勢。自從Maruska等人成功研發(fā)了單晶薄膜GaN,現(xiàn)在它已成為Ⅲ-Ⅴ族半導體中最重要的光電子材料。GaN與In或A1結(jié)合(通過In,Al原子對GaN晶體中Ga原子的替換),可形成覆蓋0.7-6.2eV的近紫外,可見光和近紅外光譜。隨著GaN基LED的商業(yè)化,進一步提高效率已成為該研究領(lǐng)域中最具吸引力的話題。GaN基LED的內(nèi)量子效率低的主要原因是GaN外延層/襯底和InGaN勢阱/GaN勢壘之間的晶格失配。雖然AlN插入層或GaN緩沖層的引入能夠有效緩解晶格失配問題,但是對界面的研究一直都是難題。所以,本文基于微腔模型,提出含有法布里-珀羅振蕩的PL光譜的新擬合函數(shù),對異質(zhì)外延GaN薄膜材料的界面進行研究。從擬合函數(shù)中提取與界面相關(guān)的振蕩系數(shù),計算出振蕩系數(shù)與界面反射率等式關(guān)系,通過橢偏技術(shù)進行驗證,分離振蕩光譜和原始PL曲線,從振蕩光譜中分析振蕩峰級和周期。此外,還通過拉曼光譜和時間分辨光譜對材料進行了應(yīng)力與熒光壽命等的測量分析。論文的主要研究內(nèi)容從以下幾個方面進行,如:(1)采用傳統(tǒng)的c面藍寶...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 GaN的基本性質(zhì)及前景
    1.3 GaN的生長技術(shù)
    1.4 GaN材料常用的器件結(jié)構(gòu)和功能
    1.5 薄膜型GaN材料的表征手段
        1.5.1 橢圓偏振光譜基本原理
        1.5.2 拉曼散射光譜基本原理
        1.5.3 光致熒光光譜基本原理
        1.5.4 時間分辨光譜基本原理
    1.6 論文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 藍寶石襯底的GaN外延薄膜的制備和PL振蕩模型
    2.1 引言
    2.2 GaN薄膜器件的生長信息
    2.3 異質(zhì)結(jié)構(gòu)的GaN薄膜振蕩模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 振蕩熒光譜的振蕩系數(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 實驗過程介紹
    3.3 含有振蕩現(xiàn)象的PL光譜分析
    3.4 振蕩系數(shù)分析
        3.4.1 常溫的振蕩系數(shù)
        3.4.2 變溫的振蕩系數(shù)
        3.4.3 禁帶寬度附近的振蕩系數(shù)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 異質(zhì)外延GaN薄膜的光學性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 橢圓偏振光譜
    4.3 拉曼光譜
    4.4 時間分辨光譜
    4.5 本章小結(jié)
第五章 論文總結(jié)和展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝
碩士期間已發(fā)表的論文



本文編號：3817081