氮化鋁晶體生長與應用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 第一、二代半導體材料概述 2
1.1.1 硅和鍺 2
1.1.2 砷化鎵 4
1.1.3 銻化銦 7
1.2 第三代半導體材料概述 8
1.2.1 氮化鎵 8
1.2.2 碳化硅 10
1.2.3 氮化鋁 13
1.2.4 氧化鎵 14
1.2.5 金剛石 17
1.3 寬禁帶半導體基器件的基本應用 19
1.3.1 發(fā)光二極管 19
1.3.2 半導體激光器 21
1.3.3 紫外光電探測器 22
1.3.4 功率半導體器件 26
參考文獻 29
第2章 氮化鋁晶體特性 32
2.1 氮化鋁的晶體結(jié)構(gòu) 32
2.2 氮化鋁晶體的物理特性 34
2.3 氮化鋁晶體的化學特性 41
參考文獻 42
第3章 低維氮化鋁納米材料制備方法研究 44
3.1 氮化鋁納米線 44
3.1.1 化學氣相反應法 44
3.1.2 直接氮化法 51
3.1.3 分子束外延法 56
3.1.4 電弧放電法 59
3.1.5 碳熱還原法 61
3.1.6 復分解反應法 63
3.2 氮化鋁納米彈簧 67
3.2.1 生長機制分析 67
3.2.2 氮化鋁納米彈簧生長工藝及表征 69
3.3 氮化鋁納米錐和納米帶 73
3.3.1 氮化鋁納米錐 73
3.3.2 氮化鋁納米帶 75
3.4 氮化鋁納米片 78
3.4.1 生長機制分析 78
3.4.2 氮化鋁納米片生長工藝及表征 78
參考文獻 80
第4章 氮化鋁薄膜制備方法研究 83
4.1 氮化鋁薄膜的基本性質(zhì) 83
4.2 氮化鋁薄膜的制備方法 84
4.2.1 反應磁控濺射法 85
4.2.2 金屬有機化學氣相沉積法 90
4.2.3 分子束外延法 97
4.2.4 脈沖激光沉積法 102
參考文獻 104
第5章 氮化鋁晶體制備方法研究 109
5.1 物理氣相傳輸法 109
5.1.1 理論基礎和實驗過程 109
5.1.2 溫度的影響 113
5.1.3 生長氣壓的影響 119
5.2 金屬鋁直接氮化法 121
5.2.1 理論基礎與實驗過程 121
5.2.2 晶體生長影響因素 122
5.3 氫化物氣相外延法 125
5.3.1 理論基礎與實驗過程 126
5.3.2 晶體生長影響因素 126
參考文獻 133
第6章 三元合金及摻雜改性 135
6.1 鋁鎵氮 136
6.1.1 鋁鎵氮的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì) 136
6.1.2 硅摻雜的鋁鎵氮 138
6.1.3 鎂摻雜的鋁鎵氮 139
6.2 鋁銦氮 141
6.2.1 鋁銦氮的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 141
6.2.2 溫度對鋁銦氮的影響 146
6.2.3 鋁銦氮的制備方法 147
6.3 稀磁半導體摻雜的氮化鋁 148
6.4 稀土元素摻雜的氮化鋁 151
6.4.1 稀土元素摻雜的氮化鋁電致發(fā)光材料 151
6.4.2 稀土元素摻雜的熒光發(fā)光材料 151
6.4.3 稀土元素摻雜的壓電、介電材料 155
6.5 碳摻雜的氮化鋁半導體材料 161
6.6 鎂摻雜的氮化鋁半導體材料 165
參考文獻 165
第7章 氮化鋁材料的應用 170
7.1 微波、毫米波器件 170
7.1.1 高電子遷移率晶體管 171
7.1.2 場效應晶體管 173
7.1.3 場致電子發(fā)射納米器件 176
7.2 光電子器件 179
7.2.1 發(fā)光二極管 180
7.2.2 激光器 181
7.2.3 光電探測器 182
7.3 聲表面濾波器 185
7.3.1 濾波器 185
7.3.2 傳感器 186
7.3.3 諧振器 188
7.4 電力電子器件 189
7.5 納米材料在能源中的應用 190
7.6 氮化鋁納米改性變壓器油的電熱性能及其應用研究 191
參考文獻 192
索引 196