沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Iman S. ROQAN:原位无位错多晶GaN层在宽范围衬底上生长高效率的无催化剂GaN纳米线

日期:2020-12-23 来源:第三代半导体产业网阅读:428
核心提示:沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学副教授Iman S. ROQAN做关于原位无位错多晶GaN层在宽范围衬底上生长高效率的无催化剂GaN纳米线的分享。报告显示首次成功地探索了用PLD在不同衬底上生长自组装垂直单晶GaN纳米线的新方法,探讨了成本效益增长法,NWs可以在任何衬底上同时生长;高分辨率STEM揭示了生长机理,显示了生长过程中形成的原位纳米层;无论晶格失配程度和衬底类型如何,在与衬底的界面上没有TD;这种方法可以帮助制造广泛应用的器件(包括大规模生产)。
近日,由国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)与第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)主办,南方科技大学微电子学院与北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司共同承办的第十七届中国国际半导体照明论坛(SSLCHINA 2020)暨2020国际第三代半导体论坛(IFWS 2020)在深圳会展中心召开。
  
期间,由江苏南大光电材料股份有限公司、中微半导体设备(上海)股份有限公司、广州南砂晶圆半导体技术有限公司协办的“衬底、外延及生长装备”分会上,沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学副教授Iman S. ROQAN做关于原位无位错多晶GaN层在宽范围衬底上生长高效率的无催化剂GaN纳米线的分享。报告显示首次成功地探索了用PLD在不同衬底上生长自组装垂直单晶GaN纳米线的新方法,探讨了成本效益增长法,NWs可以在任何衬底上同时生长;高分辨率STEM揭示了生长机理,显示了生长过程中形成的原位纳米层;无论晶格失配程度和衬底类型如何,在与衬底的界面上没有TD;这种方法可以帮助制造广泛应用的器件(包括大规模生产)。
 Iman S. ROQAN--沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学副教授-1
研究提出了一种在任何衬底上生长高质量GaN的新策略。利用脉冲激光沉积(PLD)方法在大范围的衬底上成功地制备了无TD的垂直GaN纳米线(NWs)。在生长过程中形成的原位GaN多晶润湿层(WL)上生长了GaN纳米晶。先进的光学和结构表征揭示了这种NW在常见和新兴的大块(Si、蓝宝石和GaN,以及Ga2O3)和二维(石墨烯、MXene、MoS2和WSe2)新兴衬底上形成的机理,这些衬底具有高光学和结构质量。以表面能理论为基础,对PLD生长条件的优化进行了讨论。扫描电子显微镜显示GaN的长度范围为1.5至3?m。高分辨率扫描透射电子显微镜(HR-STEM)和成分图表明,WL的多晶性质阻止了晶格失配效应,导致GaN和衬底之间的界面完全没有TDs,表明Stranski-Krastanov生长模式[1,2]开创了高质量单晶GaN-NWs。
 
进一步推测在WL和衬底之间生长过程中形成的纳米层可能有助于NW结构的形成。所有样品的内量子效率均高于65%。X射线衍射测量还表明,在不同的衬底上获得了六角GaN纤锌矿结构,而光致发光(PL),包括温度和功率相关的PL测量,在3.5eV下,GaN发射出现一个尖峰,内部量子效率约为65%,黄色带可忽略不计,证实了GaN-NWs的高质量。阴极发光测量结果显示,GaN多晶WL在3.8ev处呈现出一个板状和强烈的峰值,报告讨论了峰值蓝移的来源。研究提出的策略为生产适合灵活和大规模应用的经济高效的GaN基器件铺平了道路。
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Iman Roqan从沙特阿拉伯Umm-Al-Qura大学的物理系毕业后,从英国圣安德鲁斯大学和赫瑞瓦特大学获得了物理学的光子学和光电子器件硕士学位。然后,她获得了博士学位。她于2008年获得英国苏格兰斯特拉斯克莱德大学的物理学博士学位。在攻读博士学位期间,她获得了多个英国物理研究所(IOP)以及其他一些协会奖项。自2009年以来,她一直是阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)创始教授,并且是KAUST半导体和材料光谱学小组的负责人。她曾在伦敦帝国学院(Imperial College London)任教5年,并在斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)任教2年。
 
Roqan教授是沙特阿拉伯第一位在沙特阿拉伯建立国际实验室的沙特阿拉伯,她致力于独特的高度复杂的超快光谱系统。此外,她在光电子器件的半导体和材料光谱学方面拥有丰富的经验。后来,她在宽带隙半导体的增长和器件制造方面进行了研究。
 
Roqan教授在沙特阿拉伯以及美国,英国,欧洲,中国和日本的国际机构和公司内部发起了许多成功的合作。她在物质-光相互作用的超快激光器方面的知识和经验使她能够探索新方法来生长高质量半导体纳米结构,例如GaN和ZnO纳米线以及用于光电应用的纳米管。
 
Roqan教授已在高影响力的同行评审期刊上发表了100多篇论文,并拥有11项美国专利。她被邀请参加许多国际会议以及在欧洲组织会议。她还是中东和KAUST唯一获得美国物理学会和美国物理学教师协会极负盛名的教学奖的人,该奖旨在通过教学提高对物理学的理解和欣赏。她接受培训的所有中学生都参加了每年在美国举行的ISEF和SWEEEP等国际比赛。她的学生是2013年获得沙特阿拉伯物理学类ISEF奖第一名。Roqan教授是IEEE的高级成员和多个国际协会的成员,如物理研究所民选议员和美国物理学会的成员以及材料研究学会。

(内容根据现场资料整理,如有出入敬请谅解)
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