si上锑化物的mocvd成核生长特性研究及热光伏器件结构模拟

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1、講ｉｍＥ＾ＨＩ［＾Ｈ未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租（但纯学术性使用、改编等有碍作者著作权的商业性使用不在此限。）。否则，应承担侵权的法律责任吉林大学博±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注巧引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，均已在文中。对本文的研究做出重要贡献的个人

2、和集体明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；各戒日期：２０１６年０５月２３日——————————————————————————————————Si上锑化物的MOCVD成核生长特性研究及热光伏器件结构模拟——————————————————————————————————MOCVDNucleationandGrowthofAntimonideonSiliconandtheThermophotovoltaicDevicesSimulaition———————————————————————

3、——————————作者姓名：吕游专业名称：微电子学与固体电子学研究方向：半导体光电子材料及器件指导教师：张宝林教授学位类别：理学博士培养单位：吉林大学电子科学与工程学院论文答辩日期：2016年05月23日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：主席：宋航研究员中国科学院长春光学精密机械与物理研究所委员：缪国庆研究员中国科学院长春光学精密机械与物理研究所曲轶教授长春理工大学杜国同教授吉林大学张宝林教授吉林大学张大明教授吉林大学殷景志教授吉林大学内容提要锑化物材料作为窄禁带直接带隙半导体，具有较小的禁带宽度和载流子有效质量，较大的电子饱和漂移速度及电

4、子迁移率等优良的光电性能，在红外激光器、光电探测器、热光伏电池以及高速电子晶体管等方面具有重要应用。不过锑化物衬底价格高、半绝缘衬底难制备、晶格常数大导致其难于异质外延，其应用因此受到了很大限制。而Si材料经过多年发展，在集成电路相关领域发展日益成熟，具有材料价格低廉、来源广泛、晶圆尺寸大、加工工艺成熟等优势。因此将锑化物材料与Si材料相结合发挥各自优势具有非常巨大的发展潜力和应用前景。本文利用MOCVD技术首先研究了Si上GaSb的初期成核，分别从生长参数（生长温度、气相III/V、有机源输入量）、过程参数（生长时间、退火时间）以及其他相关参

5、数对GaSb初期成核的形貌和数量的影响，并从热力学和动力学的角度分析研究其中所涉及的成核机理。其次在GaSb衬底上制备了InGaSb薄膜，分别从生长温度、气相V/III和气相Ga/III等生长参数研究了其对薄膜的表面形貌、结晶质量、材料组分等性质的影响。另外，使用PC1D软件，结合Si、GaSb和InGaSb材料设计、模拟并优化了GaSb/GaInSb单结和双结（叠层）热光伏电池，分析了电池中各层参数对单结和双结叠层电池的输出特性的影响，并根据模拟结果优化器件结构。目录第一章绪论.................................

6、.......................................................................11.1III-V族锑化物半导体材料.................................................................................11.1.1锑化物材料基本性质....................................................................................11.1.2

7、锑化物材料的相关应用...............................................................................31.1.3锑化物材料结构特性及制备技术................................................................41.2Si上锑化物外延生长........................................................................................

8、..61.2.1Si上锑化物应用领域及优势......................................................