论文目录 | |
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-22页 |
| 1.1 引言 | 第10-14页 |
| 1.2 InGaAsN的物理性质 | 第14页 |
| 1.3 InGaAsN薄膜材料的研究进展 | 第14-19页 |
| 1.3.1 InGaAsN薄膜外延生长技术 | 第15-16页 |
| 1.3.2 InGaAsN薄膜材料制备工艺的发展 | 第16-19页 |
| 1.4 本论文的研究内容及创新点 | 第19-22页 |
| 1.4.1 本文研究内容 | 第19-20页 |
| 1.4.2 本文创新点 | 第20-22页 |
| 第二章 实验准备及测试表征 | 第22-30页 |
| 2.1 分子束外延简介 | 第22页 |
| 2.2 分子束外延装置结构及工作原理 | 第22-24页 |
| 2.2.1 分子束系统的结构 | 第22-24页 |
| 2.2.2 MBE生长薄膜的特点 | 第24页 |
| 2.3 MBE金属源束流校准 | 第24-25页 |
| 2.4 衬底清洗及预处理 | 第25-26页 |
| 2.5 分析测试技术 | 第26-30页 |
| 2.5.1 晶体结构分析测试技术 | 第26-27页 |
| 2.5.2 薄膜表面形貌分析技术 | 第27-28页 |
| 2.5.3 薄膜成分分析测量技术 | 第28-29页 |
| 2.5.4 光电性能分析测试技术 | 第29-30页 |
| 第三章 MBE生长条件对InGaAsN薄膜的影响 | 第30-51页 |
| 3.1 衬底偏角的影响 | 第30-33页 |
| 3.1.1 衬底偏角与外延晶面关系 | 第30-31页 |
| 3.1.2 GaAs衬底偏角对InGaAsN生长的影响 | 第31-33页 |
| 3.2 As/III束流比对薄膜晶体质量和表面形貌的影响 | 第33-36页 |
| 3.2.1 实验设计与工艺参数 | 第33-34页 |
| 3.2.2 As/III束流比对InGaAsN薄膜的晶体质量影响 | 第34-35页 |
| 3.2.3 As/III束流比对InGaAsN薄膜的表面形貌影响 | 第35-36页 |
| 3.3 生长温度对InGa AsN薄膜的影响 | 第36-42页 |
| 3.3.1 实验设计与工艺参数 | 第36-37页 |
| 3.3.2 生长温度对InGaAsN晶体质量的影响 | 第37-39页 |
| 3.3.3 生长温度对元素价态和结构变化的影响 | 第39-40页 |
| 3.3.4 薄膜表面与界面分析 | 第40-42页 |
| 3.4 射频N源工作参数对InGaAsN薄膜的影响 | 第42-44页 |
| 3.4.1 射频N源流量对N原子并入的影响 | 第42-43页 |
| 3.4.2 射频N源功率对InGaAsN电学性能的影响 | 第43-44页 |
| 3.5 生长速率对InGaAsN薄膜的影响 | 第44-50页 |
| 3.5.1 实验设计与工艺参数 | 第44-45页 |
| 3.5.2 生长速率对晶体结构的影响 | 第45-47页 |
| 3.5.3 生长速率对薄膜表面形貌及生长模式的影响 | 第47-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 第四章 InGaAsN薄膜的生长行为特性及结构分析 | 第51-67页 |
| 4.1 MBE生长InGaAsN薄膜过程的动力学分析 | 第51-56页 |
| 4.1.1 N原子的吸附特点和吸附能 | 第51-54页 |
| 4.1.2 台阶对N原子扩散迁移的影响 | 第54-56页 |
| 4.2 分子力学计算对InGaAsN结构构型的确定 | 第56-61页 |
| 4.2.1 分子力学计算原理 | 第57-58页 |
| 4.2.2 模型的建立 | 第58-59页 |
| 4.2.3 结果和讨论 | 第59-61页 |
| 4.3 InGaAsN薄膜局部结构构型的实验探究 | 第61-66页 |
| 4.3.1 实验参数设定 | 第61-62页 |
| 4.3.2 实验结果及分析 | 第62-66页 |
| 4.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 第五章 InGaAsN的能带结构与电子分布特点 | 第67-81页 |
| 5.1 密度泛函理论简介 | 第67-69页 |
| 5.1.1 单电子近似理论 | 第67-68页 |
| 5.1.2 Kohn-Sham方程 | 第68-69页 |
| 5.1.3 交换关联泛函 | 第69页 |
| 5.2 InGaAsN体系模型及参数的确定 | 第69-71页 |
| 5.2.1 结构的几何优化 | 第70-71页 |
| 5.2.2 交换关联作用近似 | 第71页 |
| 5.2.3 赝势方法 | 第71页 |
| 5.3 InGaAsN的能带特点 | 第71-77页 |
| 5.3.1 GaAs的能带结构 | 第71-73页 |
| 5.3.2 InGaAs和GaAsN的能带特点 | 第73-75页 |
| 5.3.3 InGaAsN的能带特点 | 第75页 |
| 5.3.4 InGaAsN结构与能隙宽度的关系 | 第75-77页 |
| 5.4 InGaAsN的结构对电子分布的影响 | 第77-80页 |
| 5.4.1 InGaAsN的电子态密度 | 第77-79页 |
| 5.4.2 N等电子陷阱效应 | 第79-80页 |
| 5.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 总结 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-92页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 附件 | 第95页 |
