用于子带跃迁的非极性AlGaN/GaN量子阱生长研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61574011
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0401.半导体材料
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Using the property of GaN and AlN conduction band offset about 2eV, Preparation of the AlGaN/GaN quantum well infrared detectors based on intersubband transitions in the conduction band, should has the characteristics of high sensitivity, the corresponding rate, has good prospects in optical communication, guidance, thermal imaging, night vision. The influence of GaN material polarity, greatly limits the performance of the AlGaN/GaN quantum well infrared detectors. This project use MOCVD growth of nonpolar AlGaN/GaN quantum wells on r sapphire substrates, and research the property of quantum well intersubband transitions. We propose a method to join the layer of GaN/InGaN super lattice to suppress the nonpolar GaN materials plane growth rate anisotropy, to improve the properties of materials. This project research can lay the foundation for the AlGaN/GaN quantum well infrared detectors in future research, and promote other non-polar GaN devices research.
利用GaN和AlN导带带阶约2eV的性质,可以制作基于导带中子带跃迁的AlGaN/GaN量子阱红外探测器,会有具有灵敏度高、响应速率快的特点,在光通讯、制导、热成像、夜视等方面有很好的应用前景。但由于GaN材料极性的影响,极大的限制了AlGaN/GaN量子阱红外探测器的性能。本项目用MOCVD在r面蓝宝石衬底上,生长非极性AlGaN/GaN量子阱,并对量子阱子带跃迁的性能进行研究。我们提出了加入GaN/InGaN超晶格来抑制非极性GaN材料面内生长速率各向异性的方法,有助于提高材料的性能。通过本项目的研究,可以为今后AlGaN/GaN量子阱红外探测器研究打好基础,并推进其它非极性GaN器件的研究。

结项摘要

GaN和AlN导带的带阶大(大约2eV),利用AlGaN/GaN量子阱导带中子带间的跃迁,可以达到3-5微米或更远的中远红外波段,在红外探测器领域有广泛的应用需求。但是到目前,国内外基于AlGaN/GaN量子阱中子带间跃迁的探测器性能离实际应用还有距离.目前影响AlGaN/GaN量子阱中子带间跃迁性能的主要原因是AlGaN/GaN材料中的极化问题。生长在c面衬底上的器件,存在极化效应,限制了器件效率的提高。为了清除这种极化效应,可以在衬底上生长a面或m面的非极性GaN材料和器件。由于非极性材料与衬底有大的晶格失配,导致异质外延非极性GaN材料质量很差。目前,非极性GaN材料生长中存在两个主要问题,一个是差的表面形貌,存在大量的沿c轴起伏的条纹和三角形坑;另一个是存在大量的缺陷,包括穿透位错和基面堆垛错误。所以改善非极性GaN材料质量,研究AlGaN/GaN量子阱导带中子带间的跃迁有很好的实际意义。本项目研究了利用三维(3D)生长来降低表征材料质量的XRD半宽,减少缺陷,然后转为二维(2D)生长改善表面形貌的两步生长法优化问题,研究了生长温度、V/III比对材料质量的影响,研究了3D层、2D层生长参数、结构对材料质量的影响。研究了InGaN插入层的位置、厚度,InN量子点插入层,InGaN/GaN超晶格插入层对降低材料位错密度和改善表面形貌的影响,优化制备的非极性GaN材料的xrd半宽为540arcsec,AFM表征的表面粗糙度为0.532 nm。在此基础上,制备的AlGaN/GaN量子阱,红外吸收谱在3.38和4.24微米微米观察到量子阱子带跃迁的吸收峰。通过本项目的研究,优化了非极性GaN材料的MOCVD外延生长技术,得到优化的用于红外波段的非极性AlGaN/GaN子带跃迁的量子阱结构,为今后的探测器研究打好基础,同时得到的非极性GaN材料外延工艺条件,可以用于发光管等器件研究。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
High Light Extraction Efficiency AlGaInP LEDs With Proton Implanted Current Blocking Layer
具有质子注入电流阻挡层的高光提取效率 AlGaInP LED
  • DOI:
    10.1109/led.2016.2598819
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    IEEE Electron Device Letters
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Dong Yibo;Han Jun;Xu Chen;Xie Yiyang;Xun Meng;Pan Guanzhong;Sun Jie
  • 通讯作者:
    Sun Jie
Influence of pressure on the properties of AlN deposited by DC reactive magnetron sputtering on Si (100) substrate
压力对直流反应磁控管沉积AlN性能的影响
  • DOI:
    10.1049/mnl.2018.5293
  • 发表时间:
    2019-02-06
  • 期刊:
    MICRO & NANO LETTERS
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Li, Tao;Han, Jun;Zhang, Baoshun
  • 通讯作者:
    Zhang, Baoshun
Annealing effects on properties of Ga2O3 films deposited by plasma-enhanced atomic layer deposition
退火对等离子体增强原子层沉积Ga2O3薄膜性能的影响
  • DOI:
    10.1016/j.matlet.2018.11.012
  • 发表时间:
    2019-02
  • 期刊:
    Materials Letters
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Fengfeng Shi;Jun Han;Yanhui Xing;Junshuai Li;Li Zhang;Tao He;Tao Li;Xuguang Deng;Xiaodong Zhang;Baoshun Zhang
  • 通讯作者:
    Baoshun Zhang
Effect of high-temperature AlN buffer on anisotropy of semi-polar (11-22) GaN with two pressure growth stages
高温AlN缓冲剂对两个压力生长阶段的半极性(11-22)GaN各向异性的影响
  • DOI:
    10.1049/mnl.2018.5669
  • 发表时间:
    2019-08-14
  • 期刊:
    MICRO & NANO LETTERS
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Han, Jun;Shi, Fengfeng;Zhang, Yao
  • 通讯作者:
    Zhang, Yao
掺Fe高阻GaN缓冲层特性及其对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件的影响研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于保宁;邓旭光;范亚明;张宝顺
  • 通讯作者:
    张宝顺

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其他文献

特厚煤层不同开采阶段“弱-弱”结构覆岩破坏高度研究
  • DOI:
    10.13637/j.issn.1009-6094.2015.06.009
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    安全与环境学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    韩军;崔铁军;杨发武;盛继权
  • 通讯作者:
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基于IRES序列的多基因共表达载体构建
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    2017
  • 期刊:
    中国生物工程杂志
  • 影响因子:
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  • 作者:
    田聪慧;谢雪梅;李英;尹晓东;韩军;李军
  • 通讯作者:
    李军
一种基于块运动类型和方向预测相结合的快速搜索算法
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    韩军
考虑时频非平稳以及局部场地因素的多点地震动仿真方法研究
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  • 通讯作者:
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多通道工业设备远程数据采集系统
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    自动化仪表
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王显海;王腾;韩军;罗锦宏;钱弼违
  • 通讯作者:
    钱弼违

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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