在蓝宝石衬底表面的hydrogenambient原位thermalcleaning治疗对ofepitaxial通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长的氮化镓薄膜的结构，光学和电学性质的影响。霍尔效应， X-射线衍射（XRD） ，并且在1040 ℃下生长明显地indicatethat的膜质量的强烈影响基片表面的热cleaningtreatment 氮化镓薄膜photoluminescencemeasurements 。 氮化镓薄膜下在273弧秒和728角秒的衍射峰半高（半高宽）为1070°C的optimizedthermal清洗处理10分钟showedminimum全宽分别。此外，该带边发射峰的半峰全宽为窄至28.3毫电子伏特，和带边发光和yellowband发射之间的强度比为高达100在室温下进行。它被alsofound蓝宝石表面的粗糙度thethermal治疗后降低。

氮化镓微发光二极管（微型LED）与单片集成微透镜已被证实。微透镜，具有44微米的焦距和均方根的〜 1nm的方粗糙度，已被制作在微型LED的阵列的一个蓝宝石衬底的抛光后表面由抗蚀剂热回流和等离子体蚀刻。微透镜的光学性质已经证明，以改变LED发射器的发射模式。光从这种混合装置发出的锥显著比传统的广泛区域的设备少发散。的微型发光二极管和微透镜技术的结合提供了用于在基于氮化镓的发光体的整体效率进一步提高的潜力。


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使用分子束外延高质量，c取向的氧化锌外延膜已被生长在一个表面上。使用为导向的蓝宝石消除旋转域和相关的结构性缺陷，限制了在电子应用中使用的氧化锌。氧化锌的外延层被唯一地定向，在氧化锌/蓝宝石取向关系。这种独特的朝向是一个蓝宝石表面与沿一个方向通往术语单轴锁定外延很强的相关性结合的各向异性的结果。高分辨率X-射线衍射测量结果显示增加X射线的横向相干长度从几十纳米到» 0.7微米为c取向的氧化锌对相对于蓝宝石的C面的表面生长。

p型氧化锌的制备在用氧化磷作为磷掺杂的蓝宝石衬底。掺杂磷作为生长n型氧化锌膜显示出1016-1017/cm³电子浓度和这些膜在下一个氮气环境下800℃以上的温度下转变为p型氧化锌通过热退火工艺。 p型氧化锌的电特性显示出1.0×1017-1.7×1019/cm³的空穴浓度， 0.53-3.51厘米2/VS的移动性，以及0.59-4.4 Ω厘米的低电阻率。磷掺杂的氧化锌薄膜表现出很强的光致发光峰在3.35电子伏特于10 K，这是密切相关的p型氧化锌的中性受主束缚激子。该热活化过程是非常可重复的和有效的生产磷掺杂p型氧化锌薄膜，并且所产生的p型氧化锌非常稳定。


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外延的氧化锌纳米线生长在一个和C面蓝宝石衬底金属有机物化学气相沉积无金属催化剂或模板。纳米线直径的单分散垂直于面蓝宝石和平面旋转对准由于氧化锌∥蓝宝石密集阵列生长，查看MATHML源外延。在c面蓝宝石，多个可能的外延关系得到的纳米线的取向的混合物。大部分纳米线在这三个方向中的一个增长都在51.8 °离基底平面的氧化锌∥蓝宝石的角度，检视MATHML source氧化锌∥蓝宝石外延。纳米线的一小部分垂直生长与氧化锌∥蓝宝石衬底。

在由晶格匹配的衬底ScAlMgO4激光分子束外延法生长的未掺杂的氧化锌外延层的光学特性进行了研究。吸收光谱在5K具有2尖锐的峰，这两者都归因于A和B线态激子的共振，这反映了激子的非辐射性小阻尼常数以及由德晶格匹配的实现高的膜的结晶度。激子纵光学声子的激子 - 声子和的耦合强度是直接从温度的激子吸收光谱依赖独立的A和B的激子，这是接近能源和服从对方相同的选择规则决定的。


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数据上的薄膜倒装芯片的InGaN操作呈现/氮化镓多量子阱发光二极管（LED ） 。薄膜LED概念与倒装芯片技术的组合示出，以提供表面光亮度和光通量输出优于常规倒装芯片和垂直注入的薄膜发光二极管。的蓝色，白色和绿色的薄膜倒装芯片的性能特性1 × 1平方毫米LED被描述。蓝色（ 〜 441 nm）的薄膜倒装芯片LED的表现与191 mW/mm2 SR四射为1 A驱动器，比传统的倒装芯片LED更亮的两倍多。封装的薄膜倒装芯片蓝色LED灯显示有38％的外部量子效率为350 mA的正向电流。白色灯根据YAG ：铈的荧光粉涂层器件具有60流明/瓦的发光效率在350 mA时为96流明/瓦，在20 mA的峰值效率为38 Mcd/m2为1 A的驱动电流的亮度，37 Mcd/m2在1 A.绿色（ 〜 517 nm）的器件具有亮度。

在高品质的2.0微米氮化镓外延层，生长在蓝宝石衬底上测量偏振拉曼光谱。在氮化镓所有对称性允许的光学声子已分配如下所示：A1 （LO） 735 -1; A1 （TO） 533 -1; E1 （LO） 743 -1; E1 （TO） ， 561 -1; E2， 144和569厘米-1 。使用Lyddane - 萨克斯 - 泰勒的关系，甘为普通和特殊方向上的静态介电常数已垂直于0 = 9.28估计的ε和E /子/ / 0 / = 10.1 ，还观察到准LO声子的氮化镓。


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