High-temperature CVD growth of monocrystalline ZnO layers with hydrocarbons as a reducing agent
High-temperature CVD growth of monocrystalline ZnO layers with hydrocarbons as a reducing agent
批准号:
339461538
负责人:
Professor Dr. Johannes Hecker Denschlag, since 6/2020
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2017
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2016-12-31 至 2021-12-31
中文摘要
本项目旨在研究一种非常简单的基于CVD的高质量氧化锌薄膜高温生长工艺。这些氧化锌层可用于透明电子等应用,例如透明场效应晶体管(TTFT)、表面声波滤光器(SAW)或化学传感器的基层。此外,由于氧化锌的晶格常数与GaN的晶格常数几乎相同,这些氧化锌层可能作为未来倒装芯片型LED生长GaN结构的牺牲性衬底。用于光电探测器的透明正面触点是另一种可能的应用。所提出的生长工艺的特点是完全简单且基本上无毒的前体材料,如氧化锌粉末,被甲烷还原为锌蒸气,然后在氧气中重新氧化。该生长工艺同时获得了专利(DE 10 2015 209 358 B3,2016/02/25)。在初步测试中,在(晶格匹配的)衬底上获得了高质量的晶体,其X射线衍射摇摆曲线窄,荧光光谱非常尖锐,非故意n型掺杂浓度很低。进一步的研究旨在了解和控制初始生长阶段,改善均匀性和表面光滑度,避免缺陷,如倾斜的晶体夹杂,受控的n型掺杂,并扩大到更大的衬底面积(~4 cm2),从目前的1 cm2。同时,对n型掺杂控制的氧化锌层和带隙较大的氧化镁异质结薄膜的可行性进行了测试。
英文摘要
This project aims at a very simple CVD-based high temperature growth process for high quality ZnO layers. These ZnO layers might be used in applications like transparent electronics, e.g. transparent field effect transistors (TTFTs), surface acoustic wave filters (SAWs), or base layers for chemical sensors. Furthermore, these ZnO layers might serve as sacrificial substrate layers for the growth of GaN structures for future flip chip-type LEDs, since ZnO has lattice constants almost identical to those of GaN. Transparent front contacts for Photodetectors are another possible application.The suggested growth process, for which meanwhile a patent was granted (DE 10 2015 209 358 B3 of 2016/02/25), is characterized by total simplicity and largely nontoxic precursor materials like ZnO powder, which is reduced to Zn vapour by methane, and re-oxidized in an oxygen stream. In preliminary tests, high crystal quality on (lattice matched) substrates has been obtained in terms of narrow XRD rocking curves, very sharp PL spectra, and low non-intentional n-type dopant concen-tration. Further research aims at an understanding and control of the initial growth phase, im-provement of homogeneity and surface smoothness, avoidance of defects like inclusion of tilted grains, controlled n-type doping, and scaling up to larger substrates areas (~ 4 cm²) from presently 1 cm². Also the feasibility of ZnO layers with controlled n-type doping and MgZnO layers with larger bandgap for heterostructures shall be tested.
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DOI:
10.1021/acs.cgd.0c00907
发表时间:
2020-08
期刊:
Crystal Growth & Design
影响因子:
3.8
作者:
[R. Müller;Okan Gelme;Jan-Patrick Scholz;Florian Huber;Manuel Mundszinger;Yueliang Li;M. Madel;A. Minkow;U. Kaiser;U. Herr;K. Thonke]
通讯作者:
R. Müller;Okan Gelme;Jan-Patrick Scholz;Florian Huber;Manuel Mundszinger;Yueliang Li;M. Madel;A. Minkow;U. Kaiser;U. Herr;K. Thonke
Fe–Li complex emission in ZnO
ZnO 中的 FeâLi 络合物发射
DOI:
10.1063/5.0041003
发表时间:
2021
期刊:
Journal of Applied Physics
影响因子:
3.2
作者:
[R. Müller, M. Mangold, F. Huber, M. Schreck, U. Herr, K. Thonke]
通讯作者:
K. Thonke
DOI:
10.1021/acs.cgd.0c00242
发表时间:
2020-05
期刊:
Crystal Growth & Design
影响因子:
3.8
作者:
[R. Müller;Florian Huber;Matthias Töws;Martin Mangold;M. Madel;Jan-Patrick Scholz;A. Minkow;U. Herr;K. Thonke]
通讯作者:
R. Müller;Florian Huber;Matthias Töws;Martin Mangold;M. Madel;Jan-Patrick Scholz;A. Minkow;U. Herr;K. Thonke
DOI:
10.1021/acs.cgd.9b00181
发表时间:
2019-09-01
期刊:
CRYSTAL GROWTH & DESIGN
影响因子:
3.8
作者:
[Mueller, Raphael, Huber, Florian, Thonke, Klaus]
通讯作者:
Thonke, Klaus
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超宽禁带半导体金刚石CVD制备与掺杂技术研发
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批准号:2025QK3013
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:曹晓君
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依托单位:
CVD工艺的大规模昂贵约束进化优化研究
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批准号:62506322
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:夏翌彰
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依托单位:
超薄BaTiO3铁电栅介质的CVD生长及二维负电容晶体管构筑
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批准号:62504149
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:张磊
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依托单位:
基于热/动力学模拟的CVD Ti1-xAlxN涂层结构和服役性能调控
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批准号:52501017
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2025
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负责人:吴立颖
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依托单位:
CVD 金刚石薄膜在原子气室中的抗弛豫原理
与方法研究
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批准号:Q24F040034
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:于会尧
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依托单位:
液态金属辅助CVD法制备大面积二维In2Te3单晶及其光探测器集成
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批准号:22475159
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2024
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负责人:周楠
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依托单位:
“缓释控源”CVD精准合成转角二维范德华异质结及其神经突触器件研究
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批准号:62404060
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2024
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负责人:刘明强
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依托单位:
基于焦耳加热辅助热梯度CVD法构筑SiC纳米线选区增韧锐形C/C复合材料研究
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批准号:524B2015
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项目类别:青年学生基础研究项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2024
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负责人:刘慧敏
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依托单位:
高质量、均匀单层MoSi2N4晶体的CVD法控制制备及电学性质研究
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批准号:52402064
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项目类别:青年科学基金项目
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批准年份:2024
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负责人:周天亚
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批准号:52302071
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:李博
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依托单位: