氧化镓 Ga 2 O 3 是一种很有前途的半导体电子材料。近年来,对其性质和合成技术进行了广泛的研究 [1,2]。不幸的是,对其外延生长的研究只集中在一个狭窄的最佳条件范围内。具体来说,还没有发表过关于宽区间温度变化对沉积速率影响的数据。这些数据对于彻底了解金属有机气相外延 (MOVPE) 的机制、充分考虑整个反应器容积内的化学和物理过程以及优化外延反应器的几何形状是必需的。在本研究中,研究了 MOVPE 中 Ga 2 O 3 沉积速率对宽区间温度变化的依赖关系。将获得的结果与众所周知的 GaN 和金属镓 (三甲基镓的单独热解) 的依赖关系进行了比较。为了排除反应器设计和温度测量方法对结果的影响,我们在类似条件下直接在同一反应器中测量了这些依赖关系。与任何其他化学气相外延工艺一样,MOVPE 中的沉积速率对温度的依赖性也具有三个明显的部分。在低温下,沉积速率受表面化学反应速率控制。这种生长方式称为动力学受限方式。在最简单的情况下,阿伦尼乌斯曲线的线性部分与之相对应。在存在分子氢甚至原子氢的情况下,动力学部分向低温(与金属有机化合物的单独热解依赖性相比)移动,这些氢可能由 V 族氢化物提供。在较高温度下,沉积速率受组分向表面的传输控制。
会议1A:全体会议I会议椅:Xiuling Li和Luke Mawst,星期一,星期一,5月13日,2024年5月13日,凡尔赛塔,诺曼底舞厅2楼1 8:15 AM开幕词上午8:30 AM *1A.1 ALN -MOVPE ZLATKO ZLATKO SITAR; NCSU,美国单晶铝氮化铝的直接带隙为6.1 eV,还带来了实现深紫外光电子,极端RF和功率设备的技术机会,此外还可以进行量子相互作用。由于ALN底物实际上没有位错,可以将Movpe同型的表面形态从2D-核的控制到阶梯流增长,甚至逐层生长。生长过程通过全包表面动力学框架进行定量描述,该框架连接输入蒸气过饱和,表面过饱和,表面扩散长度和底物不良方向角度。表面特征的管理对于三元合金和均匀掺杂的生长至关重要。从历史上看,ALN的电导率非常有限,大概是由于DX - 过渡形成受体状态和随后的自我补偿,这对可实现的自由载体浓度施加了严重的上限。然而,最近的结果表明,该过渡代表了从浅层到深层供体状态的平衡热力学转变,该状态可以动力学控制。iii-V复合半导体现在通过各种方式与基于SI的电子设备集成了电信和数据通信的光纤网络中,以扩展集成系统的性能和功能。这些事态发展不仅具有强大的UV光电设备,而且还采用了近乎理想的基于ALN的Schottky二极管,支持高达3 ka/cm 2的电流,并且稳定的操作高达700°C,以高达700°C,证明了ALN作为极端环境电源设备的平台。上午9:15 *1A.2在SOI上集成III-V主动设备的新范式 - 沿左侧选择性Movpe Kei May Lau;香港科学技术大学,香港高性能高频和光子设备由复合半导体主导,复合半导体具有先天波长的灵活性,并可以促进电子的高速运输,并结合了异性结构。除了速度和带宽优势外,通过光子而不是电子发送数据可能会更多的能量
量子点是电信单光子源的有希望的候选者,因为它们的发射可以在不同的低损耗电信波段上进行调谐,从而与现有的光纤网络兼容。它们适合集成到光子结构中,可以通过 Purcell 效应增强亮度,从而支持高效的量子通信技术。我们的工作重点是通过液滴外延 MOVPE 创建的 InAs/InP QD,以在电信 C 波段内运行。我们观察到 340 ps 的短辐射寿命,这是由于 Purcell 因子为 5,这是由于 QD 集成在低模体积光子晶体腔内。通过对样品温度的原位控制,我们展示了 QD 发射波长的温度调谐和在高达 25K 的温度下保持的单光子发射纯度。这些发现表明基于 QD 的无低温 C 波段单光子源的可行性,支持其在量子通信技术中的应用。
摘要:我们进行了广泛的理论和实验研究,以确定短周期 GaN/AlN 超晶格 (SL) 中 GaN 和 AlN 层之间的界面相互扩散对拉曼光谱的影响。通过从头算和随机元等位移模型框架,模拟了具有尖锐界面和不同界面扩散程度的 SL 的拉曼光谱。通过对 PA MBE 和 MOVPE 生长 SL 的理论计算结果与实验数据的比较,表明与 A 1 (LO) 限制声子相关的能带对界面扩散程度非常敏感。结果获得了 A 1 (LO) 限制声子范围内的拉曼光谱与 SL 中界面质量之间的相关性。这为使用拉曼光谱分析短周期 GaN/AlN SL 的结构特征开辟了新的可能性。
这些材料在激光中被广泛应用,包括作为激光器中的活性介质[3-5]、作为量子信息技术的纯单光子和纠缠光子对源[6]、以及作为新型纳米存储器件的构建块。[7-9] 特别是 InAs/InP 量子点,由于其与 1.55 μ m 的低损耗电信 C 波段兼容,目前作为单光子发射器非常有吸引力。[10,11] 金属有机气相外延 (MOVPE) 中的液滴外延 (DE) 是一种新近且非常有前途的 QD 制造方法,因为它结合了大规模外延技术和多功能外延方法。[12-15] 这是一种相对较新的工艺,其生长动力学尚未完全了解,特别是对于与电信波长兼容的 III-V 材料系统,例如 InAs/InP。因此,它在制造用于广泛应用的电信 QD 方面具有巨大的发展潜力。此外,使用 InP 作为基质材料可以实现 InAs 量子发射体的生长,而无需任何额外的变质缓冲剂(例如 AlInAs/GaAs)。[16 – 18]
摘要 :GaAs 基材料系统因可承载具有出色光学特性的 InAs 量子点 (QD) 而闻名,这些量子点的发射波长通常为 900 nm 左右。插入变质缓冲区 (MMB) 可以将这种发射转移到以 1550 nm 为中心的具有技术吸引力的电信 C 波段范围。然而,常见 MMB 设计的厚度(> 1 𝜇 m)限制了它们与大多数光子谐振器类型的兼容性。在这里,我们报告了一种新型 InGaAs MMB 的金属有机气相外延 (MOVPE) 生长,该 MMB 具有非线性铟含量渐变分布,旨在在最小层厚度内最大化塑性弛豫。这使我们能够实现晶格常数的必要转变并为 180 nm 内的 QD 生长提供光滑的表面。展示了沉积在此薄膜 MMB 顶部的 InAs QD 在 1550 nm 处的单光子发射。通过纳米结构技术将新设计集成到靶心腔中,证明了新设计的强度。
Paola Prete 博士拥有物理学博士学位,是意大利莱切 CNR 微电子和微系统研究所 (IMM-CNR) 外延生长实验室的高级科学家和负责人,也是莱切萨兰托大学工程学院的合同教授。1996-97 年在英国雷克瑟姆的格林多大学担任客座科学家和合同教授。她在材料科学领域拥有 30 多年的经验,她的研究重点是通过自下而上的方法合成的 III-V 纳米结构的 MOVPE 和 MBE 生长和光谱,例如用于纳米/光电子、光子学、光伏和量子科学的核-(多)壳纳米线,以及基于石墨烯和 TMDC 的范德华异质结构。撰写了 130 多篇同行评审文章和会议论文集,为国际会议撰写了 240 多篇论文,并发表了 20 篇受邀演讲。荣获意大利晶体学会 (AIC) 颁发的 2000 年度青年科学家奖。2012-14 年度 AIC 晶体生长部门协调员和国际晶体生长组织 (IOCG) 意大利理事。ISI 索引期刊《纳米材料和纳米技术》主编,SAGE/Wiley。《晶体生长和材料特性进展》副主编,Elsevier。她曾担任该领域的国际和全国大会/学校主席。许多国际会议的顾问委员会成员,包括美国 SPIE 光学 + 光子学会议。
J-box 接线盒 J sc 短路电流 JV 电流密度-电压 KRICT 韩国化学技术研究院 LCOE 平准化电力成本 LID 光致衰减 MA 甲铵 MAI 甲基碘化铵 MOCVD 金属有机化学气相沉积 MOVPE 金属有机气相外延 MSP 最低可持续价格 MWT 金属包裹 NREL 国家可再生能源实验室 OpEx 运营费用 P3HT 聚(3-己基噻吩) PCBM 亚甲基富勒烯 苯基-C61-丁酸甲酯 PEAI 苯乙基碘化铵 PECVD 等离子体增强化学气相沉积 PERC 钝化发射极和背电池 PERL 钝化发射极后部局部扩散 PERT 钝化发射极后部全扩散 PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 POE 聚烯烃 PSG 磷硅酸盐玻璃 PTAA 聚(三芳胺) PV 光伏 PVCS 光伏组合开关设备 R&D 研究与开发 R2R卷对卷 RTP 快速热处理 S2S 片对片 SAS 硒化和硫化 SG&A 销售、一般及行政管理 SHJ 硅异质结 SJ 单结螺-OMeTAD 2,2',7,7'-四(N,N-二对甲氧基苯胺)-9,9'螺二芴 STC 标准测试条件 TCO 透明导电氧化物 TEF 技术演进框架 TJ 三结 TMAl 三甲基铝 TMGa 三甲基镓 TMIn 三甲基铟 USD 美元 V oc 开路电压 wph 每小时晶圆
2 法政大学 关键词:GaN-on-GaN、肖特基势垒二极管、均匀性、光致发光、功率器件 摘要 为了大规模生产 GaN-on-GaN 垂直功率器件,n 漂移层在 10 15 cm 3 范围内的净施主浓度 ND NA 的晶圆级均匀性是一个重要因素,因为它决定了击穿电压 VB 。在本研究中,我们通过控制 GaN 衬底的偏角展示了 GaN 肖特基势垒二极管晶圆级均匀性的改善。通过 MOVPE 在具有各种偏角和偏差的独立 GaN 衬底上生长外延结构。使用电容电压测量(C V)、光致发光(PL)和二次离子质谱(SIMS)仔细分析了 ND NA 的变化。与碳有关的NA变化导致了NDNA的不均匀性,而这与晶圆的衬底偏角有关。通过最小化偏角的变化可以提高NDNA的均匀性。引言在GaN衬底上制造的垂直结构GaN功率开关器件对于高效功率转换系统很有前景,因为这些器件提供极低的导通电阻(R on)和高击穿电压(VB)[1-3]。减少对器件成品率和可靠性致命的致命缺陷是一个重要问题。GaN-on-GaN二极管初始故障机理已有报道[4],其中具有外延坑的二极管在非常低的反向电压下表现出严重击穿。此外,最近有报道称表面粗糙度会影响可靠性[5]。在使用金属有机 (MO) 源引入碳 (C) 杂质时,n 漂移层中的净施主浓度必须控制在 10 15 cm3 范围内才能获得高 VB [6]。通过低施主含量,可以在负偏置条件下抑制 pn 或肖特基界面处的峰值电场 [7, 8]。然而,关于垂直 GaN-on-GaN 器件中净施主浓度的晶圆级均匀性的报道很少。