β- Ga2O3氧化物半导体单晶的生长与导电性能的研究

基本信息
批准号:91333106
项目类别:重大研究计划
资助金额:91.00
负责人:徐军
学科分类:
依托单位:中国科学院上海硅酸盐研究所
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:唐慧丽,姜大朋,赵月香,邢海波,麻尉蔚
关键词:
半导体照明GaNβGa2O3导模法氧化物半导体
结项摘要

β-Ga2O3 is an oxide semiconductor material with wide band gap. In January 2013, Japanese researchers developed the GaN-LED devices on β-Ga2O3 substrate whose optical output power was more than five times than that of devices made on sapphire substrate at 1200mA driving current and the thermal resistance was 1/10~1/100 of that on sapphire substrate. These progresses attract extensive attentions in the world. As the substrate material for GaN epitaxy, β-Ga2O3 single crystal has the advantages of three main substrates: a combination of 0% lattice mismatch with GaN, the conductivity of SiC and light transmittance of sapphire..This project proposed that 2″ β-Ga2O3 single crystals were grown using Edge-defined film-fed growth (EFG). The temperature field, crucible and mould were self-designed using computer numerical simulation CGSim software. The conductivity of β-Ga2O3 single crystal was improved by icon doping, growth atmosphere controlling, annealing treatment, and etc. The key growth technology of 2″ β-Ga2O3 single crystal with substrate grade was strive to break through, which will promote the development of Chinese Ga2O3 based high-power white LED, UV LED , LD , β-Ga2O3 transistors and other devices.

β-Ga2O3是一种宽带隙氧化物半导体材料。2013年1月,日本科学家率先在β-Ga2O3单晶衬底上研制出的GaN基LED器件实现在大驱动电流1200mA下光输出功率达蓝宝石基板器件的5倍以上,并且热阻仅是蓝宝石基的1/10~1/100,引起国内外对β-Ga2O3的广泛关注。作为GaN衬底,β-Ga2O3单晶集三大衬底之优点:结合了与GaN晶格零失配、SiC导电性和蓝宝石透光性。.本项目提出采用EFG法生长2英寸β-Ga2O3晶体,利用计算机数值模拟CGSim软件对EFG法的温场、坩埚、模具进行自主设计;通过离子掺杂、生长气氛调控、后退火处理等途径提高β-Ga2O3单晶的导电性能。力争突破2英寸衬底级β-Ga2O3晶体生长的关键技术,推动我国Ga2O3基大功率白光LED、紫外LED、LD和β-Ga2O3晶体管等器件的发展。

项目摘要

β-Ga2O3晶体是一种新型第四代宽禁带半导体材料,具有物化性能稳定、机械强度高、UV透过特性、一致熔融等优点,在光电器件、功率器件、深紫外传感器等方面具有广泛的应用前景。但由于β-Ga2O3熔点高,极易分解挥发,易于解理开裂,生长大尺寸单晶十分困难。本项目通过自主设计铱金坩埚、模具及保温热场结构,有效控制了β-Ga2O3的分解挥发与开裂,发展了具有自主知识产权的导模法β-Ga2O3晶体制备技术,成功生长出2英寸β-Ga2O3单晶,晶体结晶完整,位错密度3.2×104/cm2,FWHM小于30弧秒,抛光表面粗糙度RMS<0.2nm。同时首次通过Ge4+、In3+离子掺杂,实现了对β-Ga2O3晶体导电性能的调控,电导率提高,载流子浓度可达6×1019/cm2。项目实施期间,在核心期刊上发表、录用论文4篇,申请发明专利3项,其中授权1项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
3

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015
4

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.04.015
发表时间:2019
5

肉苁蓉种子质量评价及药材初加工研究

肉苁蓉种子质量评价及药材初加工研究

DOI:10.11842/wst.2017.02.019
发表时间:2017

徐军的其他基金

批准号:31000863
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60878041
批准年份:2008
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:20504019
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20974060
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:31371968
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:69408003
批准年份:1994
资助金额:6.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21873054
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51672190
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:61273259
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31170439
批准年份:2011
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:60047003
批准年份:2000
资助金额:20.00
项目类别:专项基金项目
批准号:69877024
批准年份:1998
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:30870428
批准年份:2008
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:51608186
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61203378
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21374054
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31370473
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:30672188
批准年份:2006
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:31872687
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30230180
批准年份:2002
资助金额:150.00
项目类别:重点项目
批准号:60007007
批准年份:2000
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51272264
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61308013
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60576022
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:60938001
批准年份:2009
资助金额:200.00
项目类别:重点项目
批准号:60778036
批准年份:2007
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:61771249
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:39970325
批准年份:1999
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:30600089
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30371398
批准年份:2003
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:61602219
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

β-Ga2O3晶体的p型掺杂、外延单晶生长及物理性能研究

批准号:51572241
批准年份:2015
负责人:李培刚
学科分类:E0201
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
2

稀磁半导体HgMnTe体单晶生长理论与技术的研究

批准号:59672004
批准年份:1996
负责人:介万奇
学科分类:E0201
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
3

宽带半导体ZnO单晶新生长方法研究

批准号:50372076
批准年份:2003
负责人:徐家跃
学科分类:E0206
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
4

氮化镓基LED荧光衬底-掺杂β-Ga2O3晶体的生长与性能研究

批准号:50672105
批准年份:2006
负责人:夏长泰
学科分类:E0201
资助金额:28.00
项目类别:面上项目