半欧洲杯-米乐M6官方网站导体论文_

　　在硅材料上制备发光二极管是本领域中梦寐以求的一件事情，因为一旦技术获得突破欧洲杯-米乐M6官方网站，晶圆生长成本和器件加工成本将大幅度下降。Si片作为GaN材料有许多优点，如晶体质量高，尺寸大，成本低，易加工，良好的导电性、导热性和热稳定性等。然而，由于GaN外延层与Si材料之间存在巨大的晶格失配和热失配，以及在GaN的生长过程中容易形成非晶氮化硅，所以在Si材料上很难得到无龟裂及器件级质量的GaN材料。另外，由于硅材料对光的吸收严重，LED节能灯出光效率低。

　　ZnO作为GaN晶圆的候选材料，是因为他们两者具有非常惊人的相似之处。两者晶体结构相同、晶格失配度非常小，禁带宽度接近（能带不连续值小，接触势垒小）。但是，ZnO作为GaN外延材料的致命的弱点是在GaN外延生长的温度和气氛中容易分解和被腐蚀。目前，ZnO半导体材料尚不能用来制造光电子器件或高温电子器件，主要是材料质量达不到器件水平和P型掺杂问题没有真正解决，适合ZnO基半导体材料生长的设备尚未研制成功。今后研发的重点是寻找合适的生长方法。但是，ZnO本身是一种有潜力的发光材料。ZnO的禁带宽度为3.37 eV，属直接带隙，和GaN、SiC、金刚石等宽禁带半导体材料相比，它在380 nm附近紫光波段发展潜力最大，是高效紫光发光器件、欧洲杯-米乐M6官方网站低阈值紫光半导体激光器的候选材料。ZnO材料的生长非常安全，可以采用没有任何毒性的水为氧源，用有机金属锌为锌源。

　　除了Al2O3材料外，目前用于氮化镓生长的材料就是SiC，它在市场上的占有率位居第二，目前还未有第三种材料用于氮化镓LED的商业化生产。它有许多突出的优点，如化学稳定性好、导电性能好、导热性能好、不吸收可见光等，但不足方面也很突出，如价格太高、晶体质量难以达到Al2O3和Si那么好、机械加工性能比较差。另外，SiC材料吸收380 nm以下的紫外光，不适合用来研发380 nm以下的紫外LED。由于SiC材料优异的的导电性能和导热性能，不需要像Al2O3材料上功率型氮化镓LED器件采用倒装焊技术解决散热问题，而是采用上下电极结构，可以比较好的解决功率型氮化镓LED器件的散热问题。目前国际上能提供商用的高质量的SiC材料的厂家只有美国CREE公司。

　　氮化镓单晶材料是用于氮化镓生长的最理想的LED材料，这样可以大大提高晶圆膜的晶体质量，降低位错密度，提高器件工作寿命，提高发光效率，提高器件工作电流密度。可是，制备氮化镓体单晶材料非常困难，到目前为止尚未有行之有效的办法。有研究人员通过HVPE方法在其它LED材料(如Al2O3、SiC、LGO)上生长氮化镓厚膜，然后通过剥离技术实现LED衬底和氮化镓厚膜的分离，分离后的氮化镓厚膜可作为外延用的LED材料。这样获得的氮化镓厚膜优点非常明显，即以它为LED材料外延的氮化镓薄膜的位错密度，比在Al2O3、SiC上外延的氮化镓薄膜的位错密度要明显低；但价格昂贵。因而氮化镓厚膜作为半导体照明的材料之用受到限制。

　　Al2O3是用于氮化镓生长的最普遍的材料，其优点是化学稳定性好、不吸收可见光、价格适中、制造技术相对成熟；不足方面虽然很多，但均一一被克服，如很大的晶格失配被过渡层生长技术所克服，导电性能差通过同侧P、N电极所克服，机械性能差不易切割通过雷射划片所克服，很大的热失配对外延层形成压应力因而不会龟裂。但是，差的导热性在器件小电流工作下没有暴露出明显不足，却在功率型器件大电流工作ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ问题十分突出。

　　美国威斯康辛大学米尔沃基分校的科学家发现了一种全新的碳基材料——一氧化石墨烯（GMO），其由碳家族的神奇材料石墨烯合成，该半导体新材料有助于碳取代硅，应用于电子设备中。石墨烯的导电、导热性能极强，远超硅和其他传统的半导体材料，而由硅制成的晶体管的大小正接近极限，科学家们认为，纳米尺度的碳材料可能是“救命稻草”，石墨烯未来有望取代硅成为电子元件材料。但因其太昂贵而无法大规模生产，目前石墨烯的应用非常有限，且迄今与石墨烯有关的材料仅以导体或绝缘体的形式而存在。