控制技术在GaN薄膜生长过程中的应用

控制技术在GaN薄膜生长过程中的应用

王知学[1]2000年在《控制技术在GaN薄膜生长过程中的应用》文中指出以GaN为主的Ⅲ-Ⅴ族氮化物是近年来光电子材料领域研究的热门课题。它具有宽直接带隙、热导率高、抗辐射能力强等特性,是最有潜力的高温半导体材料。我室在1995年初设计研制成功国内第一台先进的ECR辅助MOCVD装置(见图2-1)。并从1995年下半年起,先后在蓝宝石、Si和GaAs衬底上低温(≤600℃)生长出六方GaN单晶薄膜。接着又在GaAs衬底上生长出纯立方GaN薄膜。 但实验装置存在一个重要的问题就是实验过程中大部分操作要靠手动来完成,误操作和偶然因素的引入大大的影响了实验的精度和实验的可重复性。作者在对实验装置和加工工艺进行深入的了解后,利用现代计算机控制技术,为本装置设计了一套自动控制系统,并为系统编制了监控软件。从而使大部分靠手动来完成的工作转变成自动控制,以确保实验精度和试验的可重复性。控制系统的功能包括以下几点: 1、各种参数的设定(包括流量、温度、时间) 2、各种参数的检测(包括流量、温度、真空度、时间) 3、实验过程中状态的自动切换。 4、报警和提示。其主要目的有两个: 1、减少实验过程中因手动操作引入的偶然因素和误操作、提高实验精度和实验的 可重复性。 2、记录实验过程中各参数的变化,用于实验结果的分析。 3、尽量减少操作人员在有害操作环境中的滞留时间。

张宇[2]2009年在《钛酸铋铁电薄膜及其复合半导体基片的X射线衍射表征》文中指出随着微电子技术与集成电路技术的迅猛发展,人们需要将具有大块铁电性能的薄膜材料利用现代复合技术将不同功能的微尺度材料复合到一块集成板上,构成具有各种优异性能的复合材料体系。因此,铁电薄膜材料及其半导体复合基片的性能与制备的研究一直是国际上广为关注的重要课题之一。铁电薄膜在制备过程中由于与基片的晶格失配和热失配等原因,薄膜中必然会存在一定的残余应力,这些残余应力可能造成薄膜的开裂或翘曲,导致其制作的器件失效。GaN基片的研究目前几乎全部集中在异质材料上外延生长的薄膜,其外延生长过程也不可避免的产生缺陷结构,这些缺陷结构会严重影响GaN薄膜的性能,从而影响各种GaN基器件的性能。另一方面如果能对铁电薄膜中应力的产生机制和控制方法有较深入的理解,同时能对其复合的半导体基片中缺陷结构有较为全面的研究,就有可能通过适当的手段来通过应变效应和缺陷的控制来调制和提高薄膜的性能。因此铁电薄膜中的应力及其复合的半导体基片中的缺陷结构是关于铁电薄膜及其复合半导体基片性能的重要研究内容。本文首先在引言部分对Bi4Ti3O12薄膜和GaN薄膜的应用背景、制备方法以及研究现状进行了评述。基于此,提出了本文的选题依据,即研究Bi4Ti3O12薄膜结构、应力与电学性能的关系是基于“Bi4Ti3O12薄膜的重要应用背景和结构、应力对其电学特性的可能影响以及目前此方面相关研究的不足”,研究GaN薄膜是基于“铁电材料与第三代半导体材料进一步集成的需要”。由于X射线衍射的无损检测特性以及较准确全面的表征特性,选择了X射线衍射作为掺杂Bi4Ti3O12薄膜和GaN薄膜表征的主要手段。本文的重点是采用曲率半径法和倒易空间图对在Si基片上生长的Bi4Ti3O12(BIT)多晶薄膜和SrTiO3基片上生长的B位Hf掺杂Bi4Ti3O12(BTH)单晶薄膜的应力进行了表征,并运用X射线衍射技术的多种测试方法对所得的应力和结构方面的信息进行了细致的分析,然后对薄膜中的应力、薄膜的结构以及性能之间的关系进行了讨论。在对Si基片上生长的BTH多晶薄膜的研究中发现自缓冲层的沉积温度会直接影响到薄膜中的残余应力,并对BTH的结晶取向产生明显的影响。在对SrTiO3基片上生长的BTH单晶薄膜的研究中发现杂质Hf的掺入对薄膜的畴结构和应变产生了明显的影响,并结合这些变化对BTH薄膜剩余极化的增大进行了成功的解释。最后采用高分辨X衍射对有AlN和无AlN模板层的GaN薄膜中的缺陷结构进行了初步的研究。这些研究结果进一步充实了铋系层状结构薄膜及其复合GaN基片的研究内容。

戴江南[3]2007年在《ZnO薄膜的常压MOCVD生长及掺杂研究》文中进行了进一步梳理氧化锌(ZnO)是一种重要的化合物半导体光电材料,它具有良好的物理特性:直接带隙能带结构、室温禁带宽度3.37eV、激子束缚能60meV,是制备紫外发光二极管、特别是制备室温紫外半导体激光器的优选材料。可是性能良好的p型ZnO材料的制备问题一直以来成为实现ZnO基发光器件突破的瓶颈。近几年来,尽管国际上p型ZnO薄膜的制备取得了重要进展,但是可实用的ZnO发光器件仍没有制备成功。特别是在用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法生长ZnO薄膜及其p型掺杂方面,还需要更多的研究,否则ZnO基发光器件将难以产业化。在这样的背景下,本论文开展ZnO薄膜的MOCVD生长及其掺杂性质研究。本论文主要是采用自制常压MOCVD系统,以去离子水(H_2O)和二乙基锌(DEZn)为源材料,在蓝宝石(0001)衬底上进行ZnO薄膜的制备、掺杂等相关内容研究。在课题研究过程中,本文主要获得了以下一些有意义和有创新性的研究结果:1、首次提出了在外延层生长过程中引入少量腐蚀性气体来提高ZnO薄膜的晶体质量。研究实验结果表明,在外延层生长过程中引入少量的H_2和NH_3都有利于提高ZnO的晶体质量,但是引入H_2将会影响ZnO薄膜的表面形貌和电学性能,而引入少量的NH_3后,ZnO薄膜的表面形貌、晶体质量、室温电子迁移率、低温10K下的激子发光及其声子伴线均变好,其(0002)和几何倾斜对称(10-12)面的双晶X射线衍射(DCXRD)Omega(ω)摇摆曲线半峰宽(FWHM)分别为132弧秒(")和235弧秒(")。金相显微镜结果显示ZnO薄膜中的平均晶粒尺寸直径大小20μm,为当前文献中MOCVD法生长ZnO薄膜的最大值,本文的这一实验结果也正好体现了用常压MOCVD方法生长ZnO薄膜能获得大的晶粒尺寸特点。2、研究了高温缓冲层厚度、外延层的生长速率以及富Zn环境对ZnO薄膜生长的影响,优化了生长工艺参数。在保持较高的晶体质量前提下,得到了生长速率为4.2μm/h的ZnO单晶薄膜。据我们所知,这一生长速率是目前文献用MOCVD生长ZnO薄膜的最大报道值,较快生长速率和较高结晶质量对今后ZnO薄膜的规模化生产是十分有利的。3、采用常压MOCVD方法在蓝宝石(0001)衬底上成功地制备出高质量的、高可见光透过率的、低电阻率的Al掺杂型ZnO透明导电薄膜(AZO),其(0002)和(10-12)面DCXRD的ω摇摆曲线FWHM分别为289"和406"。据我们所知,这是首次报道AZO薄膜有几何倾斜对称(10-12)面DCXRD的ω摇摆曲线结果。本文制备出的AZO透明导电薄膜的可见光透过率超过90%,电阻率在9.72×10~(-4)Ω.cm范围内。这些参数与目前文献报道所制备的AZO薄膜最好的结果相当。4、利用常压MOCVD技术以氨气(NH_3)作为掺杂源进行ZnO薄膜的p型掺杂研究,对NH_3掺杂温度、NH_3掺杂方式以及NH_3掺杂流量等重要影响参数进行了探讨。在优化的条件下,通过NH_3掺杂最终获得了p型ZnO薄膜。金相显微镜和DCXRD测试结果表明,该p型ZnO薄膜具有平整的薄膜表面和好的结晶性能,其(0002)和(10-12)面的的ω摇摆曲线FWHM分别为246"和368"。光致发光(PL:Photoluminescence)测试结果表明,该p型ZnO薄膜的10K低温和室温PL中都能观察到非常强的与N替代O受主相关的发光峰。室温霍尔测量结果表明:p型ZnO薄膜的空穴浓度约为10~(16)~10~(17)cm~(-3),迁移率为3~10cm~2/V.S。该p型ZnO薄膜为研制ZnO同质p-n结奠定了良好的基础。5、采用常压MOCVD方法在蓝宝石衬底上用Al和N做掺杂剂生长了具有p-n结构的ZnO同质结外延材料。采用Ti/Au和Ni/Au合金分别做n型和p型ZnO薄膜的欧姆接触,制备出ZnO同质p-n结芯片。在室温下,该ZnO同质p-n结具有典型的二极管整流Ⅰ-Ⅴ特性,开启电压约为5 V(正向电流10μA时),反向电压高达20V(反向电流10μA时)。这一结果要明显优于文献报道的结果。据我们所知,20V的反向电压是目前报道ZnO同质p-n结的最大值。对本文所制备的ZnO同质p-n结的稳定性测试实验结果表明:本文用NH_3做掺杂源获得的p型ZnO的性能稳定。本文以上研究结果从材料生长手段常压MOCVD系统的角度来说,均属国际首次。本文相关研究结果已在《Journal of Crystal Growth》、《Journal of Luminescence》以及《Materials Science and Engineering B》等国际杂志上公开发表。其中在《Materials Science and Engineering B》杂志上发表的论文按被国际读者下载次数排序,成为该杂志2006年第一季度最热门的25篇论文之一,列第15位。本论文得到下列课题的支持:国家863纳米专项课题(合同号:No.2003AA302160)和信息产业部电子发展基金(2004-125号)。

贺艳秋[4]2005年在《生长氮化镓薄膜的智能高精度温度控制器的研究》文中进行了进一步梳理氮化镓(GaN)材料已成为宽带隙半导体材料中一颗璀璨的明珠,它的研究与应用是现今全球半导体研究的前沿和热点。目前,金属有机物化学气相沉积(MOCVD)是制备GaN 薄膜最为广泛的工艺。温度是MOCVD 系统中材料生长的一个至关重要的影响因素。本文具体研究了氮化镓薄膜生长中温度控制系统部分。被控对象是一个具有非线性、大惯性、纯滞后、多变量、时变参数的复杂温度系统,工作机理复杂。为了达到较高的控制精度,本文设计建立了一种基于模糊规则切换的比例-模糊-PID(P-Fuzzy-PID)复合温度控制系统,用不同控制方式分段实现控制。这种分段控制算法综合了P、Fuzzy、PID 三种控制的长处。通过PID 线性控制器、模糊控制器和P 控制器的并行结合,实现了三种控制器的优势互补,控制性能明显改进。当温度偏差很大时,用比例控制,以提高系统的响应速度,加快响应过程;当温度偏差较大时,切换到模糊控制,以提高系统的阻尼性能,减小响应过程中的超调;当温度偏差较小时,采用PID 线性控制,使其静态性能良好,满足系统精度要求。采用模糊推理完成比例、模糊和PID 控制器之间的“无扰切换”,克服了常规阈值切换存在扰动的问题,保证了三种控制的平稳过渡。在模糊控制器的参数整定上,借助于模糊传递函数的定义,建立了模糊控制器比例因子与PID线性控制器整定参数的近似对应关系,于是模糊控制器的最佳参数便可通过较少的试凑被整定出来,简化了模糊控制器的设计。采用遗传算法对PID 控制器的三个系数进行整定,它是一种不需要任何初始值信息并可以寻求全局最优解、高效的优化组合方法。最后再做适当的调整直至满意的结果。在MATLAB 环境下,对该温度控制系统进行了阶跃、鲁棒性、抗干扰能力和温度跟踪特性的仿真,仿真结果表明,对比常规的阈值切换方法,该控制系统有较小的超调量,较强的鲁棒性,较强的抗干扰能力和较好的温度跟踪特性。

魏凌[5]2007年在《溶胶—凝胶法制备ZnO:V和ZnO:Co薄膜及性能研究》文中认为具有纤锌矿结构的ZnO薄膜是一种性能优良的半导体光电器件材料,它在室温下具有较大的禁带宽度和激子束缚能,是一种具有很大潜力和应用价值的紫外发射材料,多年来一直受到物理、化学、材料、和微电子等研究领域的重视。近年来,人们通过研究发现,在ZnO半导体薄膜材料中掺入3d磁性过渡族金属离子,利用载流子控制技术可使其成为稀磁半导体新型功能材料。目前,ZnO稀磁半导体材料的研究在国际上已受到高度关注,而此项研究在国内则尚处于初始阶段,针对于目前大部分文献及报道集中在磁性研究这一现状,本论文系统研究了ZnO:V和ZnO:Co薄膜的晶格结构、表面形貌、光学性能及表面化学态,对发展ZnO稀磁半导体材料及其应用具有重要意义。本论文对ZnO的晶体结构、基本性质和主要应用进行了综述,同时,对ZnO薄膜的制备方法以及主要表征手段进行了介绍。本论文采用溶胶-凝胶法在p型单晶Si(100)上制备了ZnO薄膜,并研究了新的制备工艺下退火温度对薄膜的结晶、表面形貌和发光性能的影响,探讨了预退火时间长短对样品c轴取向、晶粒大小、形貌、光致发光及其表面态的影响,得到了最佳的实验条件,为进一步制备ZnO掺杂薄膜提供了可靠的实验依据。运用XRD、AFM和PL等对ZnO和ZnO:V薄膜进行了分析和研究,系统研究了退火温度、退火气氛及掺杂浓度对ZnO:V薄膜发光性质的影响。发现掺入1%的钒未使ZnO薄膜的纤锌矿结构发生改变,ZnO:V薄膜的晶粒尺寸明显小于ZnO薄膜。通过比较未退火时、空气中不同温度退火后、氧气中不同退火后的ZnO和ZnO:V薄膜的PL谱,发现掺入1%的钒元素对ZnO薄膜的紫外发光有增强作用,在氧气气氛下800oC高温退火时,ZnO:V薄膜的紫外峰明显强于ZnO薄膜,并且其可见发光峰的强度远低于ZnO薄膜。而在空气中退火时,ZnO薄膜更有可能产生较多的氧缺陷。钒的掺入可以抑制ZnO内部缺陷的形成,并显著增强了ZnO的紫外发光。另外,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂浓度分别为5%,10%,20%,30%,40%和50%的ZnO:V薄膜,主要研究了其发光性质。通过PL谱分析可知随着掺杂浓度的增大,紫外发光峰和可见发光峰强度均先增大再减小。在掺杂浓度等于5%时,紫外和可见发光均达到最大。采用溶胶-凝胶技术在单晶Si (100)衬底上生长了ZnO和掺杂浓度分别为1%,3%,5%,10%和15%的ZnO:Co薄膜,通过XRD、吸收光谱和XPS分析了各样品的晶格结构、光学性能和表面态。发现随着掺杂浓度的增大,薄膜的晶粒尺寸逐渐减小,禁带逐渐变窄,在光谱上表现为吸收边红移。这是由于Co构成的施主能级在ZnO薄膜导带底展宽为杂质能带,并与导带相连形成新的简并导带,带尾伸入禁带造成的。通过XPS研究发现,当掺杂浓度小于等于5%时,Co元素呈+2价;在掺杂浓度为10%和15%时,Co的价态分别为(+2~+3)价和+3价,即随着掺杂浓度的增大,Co元素在薄膜表面的价态逐渐增高。运用高斯拟和公式计算出了O1s中晶格氧和吸附氧的含量。通过监测晶格氧结合能的变化,进一步证实了在掺杂浓度增大时,Co元素在薄膜中的价态也随之增高。本论文通过对ZnO:V和ZnO:Co薄膜的分析研究,深入地探讨了掺杂对ZnO薄膜结构、表面形貌、光学性质及表面态等性能的影响,为ZnO薄膜在光电半导体和稀磁半导体等方面的进一步研究和应用提供了部分实验依据。

范伟[6]2013年在《Ⅲ族氮化物量子点的MOCVD外延生长研究》文中研究说明InGaN量子点与GaN量子点对于提高可见光与紫外区域的发光器件(包含发光二极管和激光二极管)的效率和性能具有重要意义,同时也是制备量子计算单元、探测器和单光子源的重要材料。InGaN量子点是制备高效率太阳能电池的优质材料结构。本论文利用MOCVD(金属有机化学气相沉积)方法,探索了InGaN/GaN与GaN/AlN量子点单层结构的生长工艺,以实现对量子点尺寸、形状、分布均匀性和密度的控制。主要研究内容如下:首先使用HT-AlN/LT-AlN结构作为缓冲层,制备了高晶体质量的GaN模板,以及利用PALE方法生长了低表面粗糙度、低缺陷密度的AlN模板。其次研究了InGaN薄膜表面形貌的演变。InGaN薄膜上出现了类似花瓣形状的团簇,这可能是产生于应力的积累与变化。同时研究了温度、MO源流量等生长参数对表面形貌的影响,发现温度与TMIn流量发挥关键作用。然后研究了InGaN量子点的生长。首先在700°C下,生长出低密度InGaN量子点,密度约4×10~8cm~(-2),平均直径76nm,平均高度8.5nm;然后在600°C下生长出高密度InGaN量子点,密度约1.6×10~(10)cm~(-2),平均直径42nm,平均高度4.2nm。更进一步研究了生长温度,NH3流量,TMIn流量,退火(环境、时间、温度),对量子点生长的影响。并发现生长中断方法是调控量子点尺寸和密度的一种有效方式。最后研究了GaN量子点的生长,使用液滴外延方法,即Ga液滴氮化转变成GaN量子点。Ga液滴出现两种尺寸大小分布,Ga液滴的密度约6.3×10~(10)cm~(-2),直径范围是18-39nm,高度范围是2-12nm。还研究了高温退火对GaN量子点的影响,发现高温退火后,GaN量子点的尺寸和密度都降低了。最后在GaN量子点上生长一层AlGaN覆盖层。

申德振, 梅增霞, 梁会力, 杜小龙, 叶建东[7]2014年在《氧化锌基材料、异质结构及光电器件》文中提出Ⅱ-Ⅵ族直接带隙化合物半导体氧化锌(ZnO)的禁带宽度为3.37 eV,室温下激子束缚能高达60 meV,远高于室温热离化能(26 meV),是制造高效率短波长探测、发光和激光器件的理想材料。历经10年的发展,ZnO基半导体的研究在薄膜生长、杂质调控和器件应用等方面的研究获得了巨大的进展。本文主要介绍了以国家"973"项目(2011CB302000)研究团队为主体,在上述方面所取得的研究进展,同时概述国际相关研究,主要包括衬底级ZnO单晶的生长,ZnO薄膜的同质、异质外延,表面/界面工程,异质结电子输运性质、合金能带工程,p型掺杂薄膜的杂质调控,以及基于上述结果的探测、发光和激光器件等的研究进展。迄今为止,该团队已经实现了薄膜同质外延的二维生长、硅衬底上高质量异质外延、基于MgZnO合金薄膜的日盲紫外探测器、可重复的p型掺杂、可连续工作数十小时的同质结紫外发光管以及模式可控的异质结微纳紫外激光器件等重大成果。本文针对这些研究内容中存在的问题和困难加以剖析并探索新的研究途径,期望能对ZnO材料在未来的实际应用起到一定的促进作用。

姚然[8]2007年在《MOCVD异质外延硅基ZnO和SiC薄膜及其特性研究》文中研究指明SiC是一种宽禁带半导体材料,其具有优秀的电学、化学和导热性能,因此SiC器件经常被应用于高温、高电场、高辐射这些应用领域。单晶SiC薄膜生长一直是研究的重点。同质外延单晶SiC薄膜较为容易实现,但是SiC很昂贵。Si衬底具有十分优秀的性能而且比较廉价,但是异质外延SiC/Si比较困难,主要由于晶格失配和热膨胀失配等因素造成的。本论文就SiC/Si薄膜的制备展开了研究。ZnO是一种Ⅱ-Ⅵ族直接带隙的宽禁带半导体材料,其室温下的禁带宽度为3.36eV,由于其具有紫外发光的特性,近来受到研究者的广泛关注。ZnO在高效率光散发设备和其它光学方面有应用前景,所以要进行高质量的ZnO薄膜制备的研究。由于晶格失配,ZnO/Si的异质结质量不高,现在主要应用过渡层或表面处理的方法进行改善。本论文围绕ZnO薄膜的MOCVD异质外延这个课题开展了研究,通过ZnO薄膜生长条件的探索以及Si衬底上各种过渡层生长ZnO薄膜的研究,最终利用3C-SiC作为过渡层,在Si(111)衬底上实现了单晶ZnO薄膜的异质外延。主要的研究工作及结果如下:1.高质量单晶SiC薄膜的制备利用低压高温MOCVD系统,成功的在Si(111)和Si(100)基片上外延出了具有高质量的SiC薄膜。通过XRD和微区拉曼测量表明外延的SiC薄膜为3C-SiC。SiC/Si薄膜具有良好的结晶质量,SiC(111)X射线摇摆半宽仅为0.3度,这在国内报道中属于领先水平。2.RF预处理对ZnO/Si生长的影响用MOCVD设备生长ZnO/Si薄膜,除了对衬底进行常规的化学清洗以外,在生长前进行Ar RF的预处理,是氩离子对硅表面进行一定的破坏,处理能量从0~150W进行了梯度变化,再以同样的生长条件进行原位生长。对于样品我们分别作了XRD、PL、AFM测量,发现Ar-RF预处理对薄膜结晶有很大影响,未作处理的样品一般呈多晶态,而处理后的样品在一定能量范围内晶格取向有显著提高,但随预处理能量达到一定限值后取向性被破坏。预处理对于发光也有很大的影响,在一定能量范围内发光强度只随处理能量加大缓慢衰减,但在高能量状态下,发光明显减弱,峰位也随之变化可见氩离子轰击硅表面形成了缺陷,这些缺陷在生长中顺延在ZnO部分,并且这些缺陷是发光淬灭中心,随能量的增加而增加。3.缓冲层生长ZnO薄膜利用直流溅射,先在Si衬底上溅射一层ZnO多晶薄膜,通过对直流溅射时间的控制,可以得到不同厚度的ZnO缓冲层。再利用MOCVD设备生长高质量的ZnO薄膜。通过研究发现,直流溅射ZnO薄膜的厚度对于最终的薄膜质量有很大的影响。随着缓冲层的引入,双晶衍射XRD的摇摆半宽有显著下降,并且随着最终ZnO薄膜质量上升,光致发光也有显著的提升。可见缓冲层的引入对ZnO/Si薄膜的质量和发光强度有很大的贡献。另外我们试验了用SiC作为过渡层的生长方法,在Si基片上外延出高质量的ZnO薄膜。测量了样品的XRD和摇摆曲线,以及室温下的PL谱。实验结果表明,SiC过渡层的引入的确大大提高了ZnO薄膜的质量和发光性能,并实现了实现Si上制备ZnO单晶薄膜这一前沿课题。4.等离子辅助生长ZnO薄膜,实现N掺杂利用改造的等离子辅助生长设备,进行了ZnO薄膜的等离子辅助生长。X射线衍射谱表明利用此方法生长的ZnO薄膜具有良好的结晶质量。为了验证裂解氮气是否能够进行ZnO的N掺杂,对样品进行了二次离子质谱的测量,发现N在ZnO薄膜中的浓度很高,实现了高浓度的N掺杂,但是由于表面电阻率高,无法进行Hall测量,ZnO薄膜的导电类型无法进行判断。

周晓琴[9]2012年在《GaN型MOCVD控制系统的设计与研究》文中认为以GaN为代表的第三代宽禁带化合物半导体材料因其显著优点是目前世界上最先进的半导体材料,广泛应用于蓝、绿光发光器件领域。MOCVD技术是当前唯一能够大规模生产GaN系外延薄膜材料圆片的技术。迄今为止,MOCVD技术在国外已相当成熟,而我国的生产型MOCVD设备目前来说还是空白,主要依赖进口,价格十分昂贵,严重制约了我国半导体材料的发展。因此,本课题不仅迫在眉睫,而且有着重大的现实意义。本文的MOCVD采用FCS控制系统,以“上位机+下位机+现场设备”三层控制模式实现:上位机监控软件用于实现工艺编辑、实时监控以及生长曲线绘制等功能;下位机PLC完成所有模拟量、数字量的监控和控制,并通过工业以太网与上位机通讯,通过设备网与现场智能仪表通讯;现场智能仪表为最底层控制设备,用于实现PLC下达的控制指令。本文的MOCVD选用Allen-Bradley Logix系列控制器作为核心控制器。采用Delphi7开发平台完成上位机监控软件设计,下位机程序文件由RSLogix5000编程软件和STEP7-Micro/WIN V4.0编程软件完成。采用OPC通讯协议,以RSLinx为桥梁,构建了工业以太网和设备网高效可靠的通讯渠道。本文的37片MOCVD设备经调试后,已投入试运行,设备目前运行良好,材料生长稳定,材料性能和设备技术指标均达市场要求。

参考文献:

[1]. 控制技术在GaN薄膜生长过程中的应用[D]. 王知学. 大连理工大学. 2000

[2]. 钛酸铋铁电薄膜及其复合半导体基片的X射线衍射表征[D]. 张宇. 电子科技大学. 2009

[3]. ZnO薄膜的常压MOCVD生长及掺杂研究[D]. 戴江南. 南昌大学. 2007

[4]. 生长氮化镓薄膜的智能高精度温度控制器的研究[D]. 贺艳秋. 电子科技大学. 2005

[5]. 溶胶—凝胶法制备ZnO:V和ZnO:Co薄膜及性能研究[D]. 魏凌. 河南大学. 2007

[6]. Ⅲ族氮化物量子点的MOCVD外延生长研究[D]. 范伟. 华中科技大学. 2013

[7]. 氧化锌基材料、异质结构及光电器件[J]. 申德振, 梅增霞, 梁会力, 杜小龙, 叶建东. 发光学报. 2014

[8]. MOCVD异质外延硅基ZnO和SiC薄膜及其特性研究[D]. 姚然. 中国科学技术大学. 2007

[9]. GaN型MOCVD控制系统的设计与研究[D]. 周晓琴. 南昌大学. 2012

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