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| 1 | GaN基蓝光发光二极管的波长稳定性研究显示文摘尽管GaN基蓝绿光发光二极管 (LED)已进入大规模商品化阶段 ,但其发光波长随注入电流的变化仍是一个尚未解决的关键技术难题 .同时 ,蓝绿光LED电注入发光光谱的半高全宽多为 2 5nm以上 .通过优化LED器件材料的生长条件和总应变量 ,获得了高质量的InGaN GaN多量子阱LED外延片 .由此制作的LED器件在 0— 1 2 0mA的注入电流下 ,发光波长变化小于 1nm .在 2 0mA的正向电流下 ,其光谱半高全宽只有 1 8nm 。 | 罗毅 郭文平 邵嘉平 胡卉 韩彦军 薛松 汪莱 孙长征 郝智彪 | 2004 | 物理学报2004，53，8： | 40 |
| 2 | 柱状与孔状图形衬底对MOVPE生长GaN体材料及LED器件的影响显示文摘在柱状图形蓝宝石衬底(PSS-p)和孔状图形蓝宝石衬底(PSS-h)上外延了GaN体材料和LED结构并进行了详细对比和分析.X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)测试结果表明,PSS-h上体材料的晶体质量和表面形貌都优于PSS-p上体材料的特性,通过断面扫面电子显微镜(SEM)照片看出PSS-h上GaN的侧向生长是导致这种差异的原因.另外,基于PSS-p和PSS-h上外延的LED材料制作而成的器件结果表明,其20mA下光功率水平相比普通蓝宝石衬底(CSS)分别提高了46%和33%.通过变温光荧光谱(PL)分析发现,样品的内量子效率十分接近.因此,可以推断PSS-h上侧向外延中存留的空气隙则会影响光提取效率的提高. | 江洋 罗毅 汪莱 李洪涛 席光义 赵维 韩彦军 | 2009 | 物理学报2009，58，5： | 7 |
| 3 | 基于朗伯型反射微结构的LED室内照明光源设计显示文摘提出了一种基于朗伯型反射面的LED间接照明系统,即LED光源出射的光全部通过朗伯型反射面反射后再照射目标区域,该系统具有光源亮度均匀、灯具效率高等优点,很好地解决了高亮度LED点光源给室内照明带来的眩光问题。首先提出了一种能够很好逼近朗伯反射面的复合型微结构表面,并通过Lighttools光学仿真对其分布参数进行了优化,使最终结果在不同光线入射角的情况下,都具有较理想的余弦反射特性。在此基础上,设计了整体光学系统,使其实现了近180°范围的角度亮度的均匀性和高达84.7%的灯具效率,验证了间接照明方法的可行性。 | 张伟望 韩彦军 罗毅 李洪涛 王健 孙长征 郝智彪 熊兵 汪莱 | 2018 | 半导体光电2018，39，1： | 6 |
| 4 | 高In组分In_xGa_(1-x)N/GaN多量子阱材料电致荧光谱的研究显示文摘研究了高In组分InxGa1-xN/GaN(x≈30%)多量子阱(MQWs)结构发光二极管样品在不同注入电流下的电致荧光(EL)谱及反常的双峰现象.结果表明:有源区内建电场在外界电流注入条件下逐渐受屏蔽,这一效应在高In组分InxGa1-xN/GaNMQWs材料的发光复合机理中占有重要地位. | 邵嘉平 胡卉 郭文平 汪莱 罗毅 孙长征 郝智彪 | 2005 | 物理学报2005，54，8： | 4 |
| 5 | 基于AlGaN/GaN HEMT结构的氢气传感器显示文摘制作了栅极修饰金属Pt的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构的氢气传感器。栅极Pt采用溅射的方法制作,主要起到形成肖特基接触并催化氢气裂解的作用。器件的栅极敏感区域尺寸为5μm×400μm,对常温下氢气浓度为2×10-6至6216×10-6的氢气/氮气混合气进行了检测。结果表明,在VGS=-1.5 V,VDS=1 V的工作偏压下,10倍的氢气浓度变化平均引起33.9%的灵敏度变化量。同时,器件对2×10-6的氢气具有6.3%的灵敏度,表现出了具有竞争力的低浓度检测极限。 | 郭智博 汪莱 郝智彪 罗毅 | 2012 | 真空科学与技术学报2012，32，12： | 4 |
| 6 | ICP刻蚀p-GaN表面微结构GaN基蓝光LED显示文摘采用基于Cl2/Ar/BCl3气体的感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术制作了p-GaN表面具有直径3μm、周期6μm的二维圆孔微结构GaN基蓝光LED,研究了刻蚀深度对光荧光(PL)和发光二极管(LED)光电特性的影响。结果表明,刻蚀深度为25 nm的表面微结构,与传统平面结构相比,其PL增强了42.8%;而采用ITO作为透明电极的LED,在20 mA注入电流下,正面出光增强了38%、背面出光增强了10.6%,同时前向电压降低了0.6 V,反向漏电流基本不变。 | 张贤鹏 韩彦军 罗毅 薛小琳 汪莱 江洋 | 2008 | 半导体光电2008，29，1： | 4 |
| 7 | AlGaN插入层对6H-SiC上金属有机物气相外延生长的GaN薄膜残余应力及表面形貌的影响显示文摘研究了具有不同台阶数目的AlGaN插入层对在6H-SiC衬底上利用金属有机物气相外延(MOVPE)生长的GaN体材料残余应力和表面形貌的影响.高分辨率X射线衍射测试表明样品的c轴晶格常数随台阶数目的增多而增大;低温光荧光谱中GaN发光峰也随着台阶数目增多而发生蓝移,这些变化都反映出GaN中残余张应力的减小.此外,原子力显微镜测试表明样品表面起伏和粗糙度也都随着插入层的引入和台阶数目的增多得到了明显的改善. | 江洋 罗毅 席光义 汪莱 李洪涛 赵维 韩彦军 | 2009 | 物理学报2009，58，10： | 3 |
| 8 | 基于图形衬底生长的GaN位错机制分析显示文摘采用缺陷选择性腐蚀法结合光学显微镜及原子力显微镜(AFM)对金属有机化合物气相外延(MOVPE)在蓝宝石图形衬底(PSS)上生长的非掺杂GaN体材料的位错产生机制进行了研究,分析结果表明,位错来源于三个方面:一是'二步法'生长机制引入的位错;二是是由于图形衬底上不同区域GaN晶体相互连接时由于晶面不连续所造成的位错群;三是由于图形衬底制作工艺过程中引入的表面污染与损伤。 | 江洋 罗毅 薛小琳 汪莱 李洪涛 席光义 赵维 韩彦军 | 2008 | 光电子.激光2008，19，4： | 3 |
| 9 | AlGaN表面坑状缺陷及GaN缓冲层位错缺陷对AlGaN/GaN HEMT电流崩塌效应的影响显示文摘利用金属有机气相外延(MOVPE)技术生长了具有不同AlGaN表面坑状缺陷和GaN缓冲层位错缺陷密度的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)样品,并对比研究了两种缺陷对器件栅、漏延迟电流崩塌效应的影响.栅延迟测试表明,AlGaN表面坑状缺陷会引起栅延迟电流崩塌效应和源漏电阻的增加,而且表面坑状缺陷越多,栅延迟电流崩塌程度和源漏电阻的增加越明显.漏延迟测试显示,AlGaN表面坑状缺陷对漏延迟电流崩塌影响不大,而GaN缓冲层位错缺陷主要影响漏延迟电流崩塌.研究结果表明,AlGaN表面坑状缺陷和GaN缓冲层位错缺陷分别是引起AlGaN/GaN HEMT栅、漏延迟电流崩塌的电子陷阱来源之一. | 席光义 任凡 郝智彪 汪莱 李洪涛 江洋 赵维 韩彦军 罗毅 | 2008 | 物理学报2008，57，11： | 3 |
| 10 | 面向柔性光电子器件的低温外延技术显示文摘柔性光电子器件需要在金属、玻璃、塑料等柔性非单晶衬底上制作或承载光电转换薄膜,已有的实现柔性光电子器件的方法分为两大类:直接在非单晶衬底上沉积有机光电转换薄膜;或者将外延生长的无机光电转换薄膜从单晶衬底转移到非单晶衬底.前者无法在柔性非单晶衬底上制作无机光电子器件,后者存在大面积转移的困难.如果能够在非单晶的柔性衬底上直接外延生长无机光电子器件,将为柔性无机光电子器件开辟一条新的技术路线和研究方向.传统的无机光电子器件的外延生长通常需要足够高的外延生长温度和耐高温的单晶衬底,前者裂解反应物并向其提供原子表面迁移能力,后者提供无机光电转换薄膜的晶格排列方式.通过电磁场耦合降低外延生长所需的温度,则有可能在柔性非单晶衬底上直接外延生长无机光电子薄膜.本文综合分析了国际上的低温外延技术的研究现状,并着重介绍了本研究团队提出的低温外延方法——电感应耦合等离子体金属有机物化学气相外延(inductive coupled plasma metal organic vapor phase epitaxy,ICP-MOVPE),包括ICP-MOVPE的设计思路、反应腔内等离子体的模拟仿真和该设备进行III族氮化物半导体外延生长的初步结果. | 罗毅 于汪洋 王健 郝智彪 汪莱 孙长征 韩彦军 熊兵 李洪涛 | 2018 | 中国科学:信息科学2018，48，6： | 3 |
| 11 | 基于介质超表面的宽谱、大偏转角近红外光束偏转器显示文摘设计了一种适合集成的基于介质超表面的透射式光束偏转器,可在1550 nm附近的红外波段实现大角度偏转,同时具有宽光谱、高效率的优势。根据广义斯涅尔定律设计并优化了光束偏转器的结构,由横截面为梯形的非晶硅纳米柱周期性排列在石英玻璃衬底上构成,相比于传统超表面采用多个纳米柱实现离散的相位梯度,梯形纳米柱形成的连续相位梯度可以获得更好的偏转特性。利用时域有限差分算法对光束偏转器的效率、偏转角、宽光谱和入射角度依赖性等性能进行了仿真分析,采用电子束光刻等工艺制备加工出上述器件并进行了测试。仿真结果表明偏转器在1350~1650 nm波段均具备良好的偏转特性,平均透射率高于87%,平均偏转率为81%;器件在1550 nm处实现了42.8°的大偏转角,透射率为84%,偏转率为80%,且允许入射角度在-10°~5°变化。实验测试结果表明对于1550 nm波长,光束偏转角度在41°附近,器件透射率约为76%,约35%的入射光偏转到目标角度。上述方案为近红外超表面器件的设计提供了新的思路,实现了效率、偏转角和适用波长的优化,透射式光路更加适合集成,应用潜力更大。 | 程宏 李洪涛 韩彦军 孙长征 郝智彪 熊兵 汪莱 王健 余佳东 | 2020 | 光学精密工程2020，28，9： | 3 |
| 12 | 红外波长上转换器件中载流子阻挡结构的研究显示文摘复杂半导体材料结构中的载流子分布特性对器件性能有重要影响.本文针对一种新型的波长上转换红外探测器,研究了载流子阻挡结构对载流子分布和器件特性的影响.论文通过自洽求解薛定谔方程、泊松方程、电流连续性方程和载流子速率方程分析了不同器件结构中的空穴分布.同时,生长了相应结构的外延材料,并通过电致荧光谱分析了载流子阻挡结构对器件特性的影响.结果表明,2 nm厚的AlAs势垒层既能有效阻挡空穴又不影响电子输运,有利于制作波长上转换红外探测器.此外,论文分析了阻挡势垒层的厚度和高度以及工作温度对载流子分布的影响.本文研究结果亦可应用于其他载流子非均匀分布的半导体器件. | 康健彬 郝智彪 王磊 刘志林 罗毅 汪莱 王健 熊兵 孙长征 韩彦军 李洪涛 王禄 王文新 陈弘 | 2015 | 物理学报2015，64，17： | 2 |
| 13 | Response time improvement of AlGaN photoconductive detectors by adjusting crystal-nuclei coalescence process in metal organic vapor phase epitaxy显示文摘AlGaN photoconductive ultraviolet detectors are fabricated to study their time response characteristics. Persistent photoconductivity,a deterring factor for the detector response time,is found to be strongly related to the grain boundary density in AlGaN epilayers.By improving the crystal-nuclei coalescence process in metal organic vapor phase epitaxy,the grain-boundary density can be reduced,resulting in an-order-of-magnitude decrease in response time. | 汪莱 郝智彪 韩彦军 罗毅 王兰喜 陈学康 | 2011 | Journal of Semiconductors2011，32，1： | 2 |
| 14 | 微型化原子磁力仪灵敏度上限的原子气室尺寸依赖性分析显示文摘本文通过分析碱金属原子在原子气室中的自旋弛豫作用,得出了原子磁力仪灵敏度上限受气室尺寸影响的理论模型。计算了不同气室尺寸下,工作物质为87Rb、工作温度为383.15 K时缓冲气体Ar的最优压强,此压强值随气室尺寸减小而快速增大。在此基础上,计算了不同气室尺寸下磁力仪灵敏度上限。结果表明,磁力仪灵敏度上限随原子气室尺寸减小而快速恶化,当气室直径由1 cm减小到0.1 cm时,磁力仪灵敏度上限由0.4 p T Hz-1/2恶化为15 p T Hz-1/2。 | 王皓 熊兵 郝智彪 罗毅 齐京 孙长征 汪莱 王健 韩彦军 李洪涛 | 2015 | 真空2015，52，4： | 2 |
| 15 | MOVPE低温生长的n型GaN电学特性研究显示文摘系统研究了采用金属有机物化学气相外延方法在740℃和900℃条件下生长的n型GaN的电学特性.电化学电容-电压测试表明,在低温条件下采用三乙基镓作为Ga源生长有利于降低非故意掺杂n型GaN的背景杂质浓度.另外,对重掺Si的n型GaN的霍耳效应测试表明,随着Si掺杂浓度增大,电子浓度相应线性增大,表现出杂质带导电特性,而迁移率则相应减小.同时,原子力显微镜测试和X射线衍射测试均表明生长温度和掺杂浓度对外延材料的表面形貌和晶体质量有影响,特别是在高掺杂浓度的情况下,样品的表面形貌恶化更严重.在所研究的Si掺杂浓度范围内,在氧气中退火前后所有样品的电子迁移率基本不变,而Si掺杂浓度高于6×1019cm-3的样品在氧气中退火后电子浓度会下降,表明对低温生长的重掺杂n型GaN,热处理的过程有助于Si原子取代N原子形成受主而产生补偿施主的作用. | 汪莱 张贤鹏 席光义 赵维 李洪涛 江洋 韩彦军 罗毅 | 2008 | 物理学报2008，57，9： | 2 |
| 16 | AlN/蓝宝石模板上生长的GaN研究显示文摘研究了在分子束外延制备的AlN/蓝宝石模板上采用金属有机物化学气相外延生长的非故意掺杂GaN的材料性质.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜研究了AlN模板的晶体质量和表面相貌对GaN的影响.结果表明,当AlN的表面粗糙度较小时,尽管AlN模板的位错密度较高((102)面XRDω扫描半高全宽900—1500arcsec),但生长得到的GaN依然具有和在蓝宝石衬底上采用'二步法'生长的GaN可比拟的晶体质量((002)面XRDω扫描半高全宽200—300arcsec,(102)面400—500arcsec)和表面粗糙度(0.1—0.2nm).TEM照片表明GaN中位错密度降低的原因是AlN中的一部分位错在AlN和GaN的界面处被终止而未能延伸至GaN中.这可能是因为Ga原子尺寸较大,具有修复晶格缺陷的作用.而当AlN的表面粗糙度较大时,Ga原子在MOVPE生长过程中的迁移受到影响,得到的GaN晶体质量非常差.此外,采用范德堡法测量的GaN电阻率为105—106Ω·cm,比蓝宝石衬底上生长的GaN高大约6个数量级,这被认为是采用AlN代替GaN低温缓冲层所致. | 汪莱 王磊 任凡 赵维 王嘉星 胡健楠 张辰 郝智彪 罗毅 | 2010 | 物理学报2010，59，11： | 2 |
| 17 | 基于半导体MZ调制器与DFB激光器混合集成的小型化光发射模块的设计与研究显示文摘针对半导体DFB激光器、铌酸锂MZ调制器采用分立封装形式且整体尺寸较大的问题,采用半导体MZ调制器和DFB激光器两类芯片并进行混合集成封装有望显著减小模块的整体尺寸。论文根据芯片和模块尺寸要求提出了一个整体布局结构,并选用双透镜加隔离器以及锥形透镜光纤光耦合方案和微带线转GCPW微波耦合方案。通过仿真计算,对模块中激光器与调制器混合集成设计的关键参数及容差进行了研究。本混合集成发射模块在尺寸结构小型化的同时,也可确保自身良好的稳定性与可靠性。 | 卢致远 熊兵 罗毅 孙长征 余佳东 郝智彪 王健 汪莱 韩彦军 李洪涛 | 2021 | 光电子.激光2021，32，2： | 1 |
| 18 | 通过调整金属有机物气相外延的晶核连接工艺改善AlGaN光电导探测器的响应时间[J]显示文摘 | 汪莱 郝智彪 韩彦军 等 | 2011 | 半导体学报2011，32，1： | 1 |
| 19 | 显示文摘 | 邵嘉平 胡卉 郭文平 汪莱 罗毅 孙长征 郝智彪 | | 物理学报0，，： | 1 |
| 20 | 显示文摘 | 李洪涛 罗毅 席光义 汪莱 江洋 赵维 韩彦军 郝智彪 孙长征 | | 物理学报0，，： | 1 |
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