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目 录 摘要　…………………………………………………………………………………………　Ⅰ Abstract ……………………………………………………………………………………… Ⅱ GaN基半导体材料及器件进展 …………………………………………………… 1 1 .1 III族氮化物材料及其器件的进展与应用 ………………………………………… 1 1. 2 III族氮化物的基本结构和性质 …………………………………………………… 4 1. 3 掺杂和杂质特性 …………………………………………………………………… 12 ………… 第二章 氮化物MOCVD生长系统和生长工艺 …………………………………………… 31 2. 1 MOCVD材料生长机理 …………………………………………………………… 31 2. 2 本论文氮化物生长所用的MOCVD设备 ………………………………… ……… 32 ………… 结论 ………………………………………………………………………………………… 136 参考文献（References）……………………………………………………………………… 138 致谢 ………………………………………………………………………………………… 150  III-Ⅴ族氮化物及其高亮度蓝光 LED外延片的MOCVD生长和性质研究 专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 摘要：宽禁带III－Ⅴ族氮化物半导体材料在短波长高亮度发光器件、短波长激光器、光探测器以及高频和大功率电子器件等方面有着广泛的应用前景。自1994年日本日亚化学工业公司率先在国际上突破了GaN基蓝光LED外延材料生长技术以来，美、日等国十余家公司相继报导掌握了这项关键技术，并分别实现了批量或小批量生产GaN基LED。尽管如此，这项高技术仍处于高度必威体育官网网址状态，材料生长的关键思想及核心技术仍未公开，还无法从参考文献及专利公报中获取最重要的材料生长信息。本论文就是在这种情况下立题的，旨在研究GaN基材料生长中的物理及化学问题，为生长可商品化的高亮度GaN基LED外延材料提供科学依据。 ………… 本文得到了国家863计划、国家自然科学基金以及教育部发光材料与器件工程研究中心项目的资助。 关键词：氮化物，MOCVD，LED，卢瑟福背散射沟道，光致发光，光透射谱 Study on MOCVD growth and properties of III-Ⅴnitrides and high brightness blue LED wafers Abstract：GaN based Ⅲ-Ⅴ nitrides have potential applications on high brightness LEDs, short wavelength lasers, ultraviolet detectors, high temperature and high power electronic devices. Study on physics issues and technologies of nitrides open a new area of 3th generation semiconductor. More than ten companies in America and Japan reported to have developed the nitrides growth technology since Nichia company in Japan first realized the commercialization of GaN based blue LED in 1994. ………… This work was supported by 863 program in China. Keyword: Nitrides, MOCVD, LED, Photoluminescence, RBS/channeling, Optical absorption 第一章 GaN基半导体材料及器件进展 1 .1 III族氮化物材料及其器件的进展与应用 在科学技术的发展进程中，材料永远扮演着重要角色。在与现代科技成就息息相关的千万种材料中，半导体材料的作用尤其如此。以Si为代表的第一代半导体诞生于20世纪40年代末，它们促成了晶体管、集成电路和计算机的发明。以GaAs为代表的第二代半导体诞生于20世纪60年代，它们成为制作光电子