Ⅲ族氮化物半导体材料及其在光电和电子器件中的应用PDF电子书下载

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第1章 Ⅲ族氮化物半导体材料的基本性质 1

1.1 Ⅲ族氮化物半导体的晶体结构和能带 1

1.2 Ⅲ族氮化物半导体的基本性质 3

1.3 Ⅲ族氮化物半导体的极化特性 3

1.4 Ⅲ族氮化物半导体异质结中的特殊效应 5

1.4.1 极化电荷诱导界面二维电子气（2DEG） 5

1.4.2 量子限制斯塔克效应 6

1.5 Ⅲ族氮化物半导体及其异质结结构的外延生长方法 6

1.5.1 MOCVD外延法 6

1.5.2 MBE外延法 8

1.5.3 HVPE外延法 9

1.6 外延衬底的选择 11

1.6.1 GaN衬底 11

1.6.2 蓝宝石衬底 11

1.6.3 SiC衬底 12

1.6.4 Si衬底 12

本章参考文献 12

第2章 Ⅲ族氮化物半导体材料物理性质的表征方法 14

2.1 高分辨X射线衍射 14

2.1.1 X射线衍射基本原理 14

2.1.2 高分辨X射线衍射技术 15

2.1.3 高分辨X射线衍射仪简介 16

2.2 透射电子显微镜 17

2.2.1 透射电子显微技术的基本原理 17

2.2.2 透射电子显微镜的基本构造 18

2.2.3 透射电子显微镜的工作原理 19

2.3 扫描电子显微镜 21

2.3.1 扫描电子显微镜的基本原理 22

2.3.2 扫描电子显微镜的基本构造 23

2.3.3 扫描电子显微镜的工作原理 24

2.4 原子力显微镜 25

2.4.1 原子力显微镜的基本原理 25

2.4.2 原子力显微镜的基本构造 26

2.4.3 原子力显微镜的工作原理 27

2.5 光学检测技术 28

2.5.1 光致发光谱 28

2.5.2 电致发光谱 29

2.5.3 拉曼光谱 30

2.6 基本电学表征技术 32

2.6.1 霍尔测试技术 32

2.6.2 电容-电压测试技术 37

2.7 缺陷能级表征技术 43

2.7.1 深能级瞬态谱 43

2.7.2 热激电流谱 49

2.7.3 电流瞬态谱 51

本章参考文献 52

第3章 Ⅲ族氮化物半导体在光电器件中的应用举例 55

3.1 GaN基发光二极管 55

3.1.1 发光二极管 55

3.1.2 GaN基蓝光LED 59

3.1.3 GaN基黄、绿光LED 67

3.1.4 GaN基紫外和深紫外LED 69

3.2 GaN基激光器 74

3.2.1 半导体激光器 74

3.2.2 GaN基边缘发射激光器（EEL） 79

3.2.3 GaN基垂直腔面发射激光器 81

3.3 GaN基光电探测器 83

3.3.1 半导体光电探测器 83

3.3.2 GaN基光电探测器 85

本章参考文献 99

第4章 Ⅲ族氮化物半导体在电子器件中的应用举例 103

4.1 GaN基高电子迁移率晶体管及其可靠性研究 104

4.1.1 HEMT器件的工作原理 105

4.1.2 增强型HEMT器件的实现方法 109

4.1.3 GaN HEMT的应用现状 111

4.1.4 GaN基HEMT的可靠性问题 112

4.2 GaN基垂直结构器件 138

4.2.1 垂直GaN基功率二极管 139

4.2.2 垂直GaN基功率晶体管 142

本章参考文献 144

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