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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 III-Ⅴ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： 摘要 宽禁带III－Ⅴ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必威体育官网网址状态，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外延材料提供科学依据。 本文在自制常压MOCVD和英国进口MOCVD系统上对III－Ⅴ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 Study on MOCVD growth and properties of III-Ⅴ nitrides and high brightness blue LED wafers Abstract GaN based Ⅲ-Ⅴ nitrides 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 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 Swan 6×2” 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