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1、本科毕业设计（论文）格式模板本彩页封面仅为电子稿样本，文本装订时请以班为单位到教材科领取纸质封面及资料袋后再装订毕业设计（论文）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。本人签名_ 导师签名_年 月 日摘要IIII-族氮化物及其高亮度蓝光LED 外延片的 MOCVD 生长和性质研究专 业： 学 号：学生姓名： 指导教师
2、： 摘要宽禁带 III族氮化物半导体材料在短波长高亮度发光器件、短波长激光器、光探测器以及高频和大功率电子器件等方面有着广泛的应用前景。自 1994年日本日亚化学工业公司率先在国际上突破了 GaN 基蓝光 LED 外延材料生长技术以来，美、日等国十余家公司相继报导掌握了这项关键技术，并分别实现了批量或小批量生产 GaN 基 LED。尽管如此，这项高技术仍处于高度保密状态，材料生长的关键思想及核心技术仍未公开，还无法从参考文献及专利公报中获取最重要的材料生长信息。本论文就是在这种情况下立题的，旨在研究 GaN 基材料生长中的物理及化学问题，为生长可商品化的高亮度 GaN 基 LED 外延材料提供
3、科学依据。本文在自制常压 MOCVD 和英国进口 MOCVD 系统上对 III族氮化物的生长机理进行了研究，对材料的性能进行了表征。通过设计并优化外延片多层结构，生长的蓝光 LED 外延片质量达到了目前国际上商品化的中高档水平。并获得了如下有创新和有意义的研究结果：1首次提出了采用偏离化学计量比的缓冲层在大晶格失配的衬底上生长单晶膜的思想，并在 GaN 外延生长上得以实现。采用这种缓冲层，显著改善了GaN 外延膜的结晶性能，使 GaN 基蓝光 LED 器件整体性能大幅度提高，大大降低了 GaN 基蓝光 LED 的反向漏电流，降低了正向工作电压，提高了光输出功率。本文得到了国家 863 计划、国
4、家自然科学基金以及教育部发光材料与器件工程研究中心项目的资助。关键词：氮化物； MOCVD； LED；卢瑟福背散射沟道；光致发光；光透射谱 中文摘要：独占一页；论文题目用小 2 号黑体字、居中宋体，5 号，对齐居中页眉：中文宋体，小五号，居中正文用小 4 号宋体字 摘要用 3 号黑体字、居中关键词用小 4 号黑体字、居左顶格、单独占行，关键词之间用分号间隔 AbstractIIStudy on MOCVD growth and properties of III-nitrides and high brightness blue LED wafersAbstractGaN based - ni
5、trides have potential applications on high brightness LEDs, short wavelength lasers, ultraviolet detectors, high temperature and high power electronic devices. Study on physics issues and technologies of nitrides open a new area of 3th generation semiconductor.More than ten companies in America and
6、Japan reported to have developed the nitrides growth technology since Nichia company in Japan first realized the commercialization of GaN based blue LED in 1994.In this thesis,GaN and its ternary were grown by a home-made atmosphere pressure metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) and Thomas
7、Swan 62” MOCVD systems. High bright blue LED wafers were obtained by optimizing the nitrides growth technology and wafer structure. Some encouraging results are following as:1. We present the idea of using a buffer layer of deviation from stoichiometry for materials growth on large lattice mismatch
8、substrates. This idea was realized in nitrides growth in this thesis. The epilayer crystalline quality was improved and the dislocation density was decreased by using GaN low and high temperature buffer layers of deviation from stoichiometry. The RBS/channeling spectra exhibited that the minimum yie
9、ld min of GaN layers was just only 1.5%. The leak electric current of GaN based LED was obviously decreased and lower than 1A at 5 volt reverse voltage by using this new buffer technology.This work was supported by 863 program in China.Keyword: Nitrides；MOCVD；LED；Photoluminescence；RBS/channeling ；Op
10、tical absorption页眉：外文 Times New Roman 字体，五号，居中的居中英文摘要：独占一页；论文题目用Times New Roman 字体小 2 号加粗、居中正文用 Times New Roman 字体小 4 号 ABSTRACT用 Times New Roman 字体 3 号加粗、居中关键词用 Times New Roman 小 4 号加粗、居左顶格、单独占行，关键词之间用分号间隔 目录III目录摘要Abstract第一章 GaN 基半导体材料及器件进展（多数文章为“绪论” ） 11 .1 III 族氮化物材料及其器件的进展与应用 11. 2 III 族氮化物的基本
11、结构和性质 41. 3 掺杂和杂质特性 121. 4 氮化物材料的制备 131. 5 氮化物器件 191. 6 GaN 基材料与其它材料的比较 221. 7 本论文工作的内容与安排 24第二章 氮化物 MOCVD 生长系统和生长工艺 312. 1 MOCVD 材料生长机理 312. 2 本论文氮化物生长所用的 MOCVD 设备 32结论136参考文献（References） 138致谢150目录用小 2 号黑体字、居中目录内容最少列出第一级标题（章）和第二级标题（节） ；前者用 4 号黑体字，后者用 4 号宋体字，第三级标题用 4 号楷体字，居左顶格、单独占行，每一级标题后应标明起始页码页眉：中文宋体，小五号，居中华东交通大学毕业设计（论文）- 1 -页眉：奇数页书写“华东交通大学毕业设计（论文） ”，用宋体小五号书写第一章 GaN 基半导体材料及器件进展1 .1 III 族氮化物材料及其器件的进展与应用在科学技术的发展进程中，材料永远扮演着重要角色。在与现代科技成就息息相关的千万种材料中，半导体材料的作用尤其如此。以 Si 为代表的第一代半导体诞生于 20 世纪 40 年代末，它们促成了晶体管、集成电路和计算机的发明。以 GaAs 为代表的第二
