（材料物理与化学专业论文）氮化镓分子束外延膜极性与光电性质及过渡金属氧化物超声特性研究.pdf

摘要 本论文主要研究了分子束外延( m b e ) 生长的硅掺杂n 型氮化镓异质外延 膜的光学、电学和光电性质，氮化镓的紫外光辅助电化学腐蚀，以及制备欧姆型 的氮化镓一金属接触。六方结构的氮化镓外延膜在蓝宝石衬底的c 方向上生长。 本论文系统地研究了不同的极性的氮化镓薄膜的光学、电学和光电性质。并且研 究了中温缓冲层( i t b l ) 对不同极性的氮化镓异质外延膜在光学、电学、光电 等性质的影响。 f 外延膜的两种不同极性通过控制低温缓冲层( l t b l ) 来获得。在a i n 低温 缓冲层上生长的氮化镓薄膜具有g a 极性( o a p o l a r i t y ) ，在g a n 低温缓冲层上生 长的氮化镓薄膜具有n 极性( n p o l a r i t y ) 。为了保持实验的可比较性，所有样品的 厚度被控制的相同，包括低温缓冲层和中温缓冲层。不同极性样品的光学性质主 要研究了光致发光谱( p l ，p h o t o l u m i n e s c e n c e ) 、光调制反射光谱( p r ， p h o t o r e f l e c t a n c e ) ，和拉曼散射光谱( r a m a ns c a t t e r i n g ) 。 室温下的光致发光谱显示所有样品都有很强的带隙发光峰，并且在4 0 0n l n 到7 0 0n n l 间的黄光发光( y l ，y e l l o wl u m i n e s c e n c e ) 区强度很弱，这表明所有样 品有很高的质量。低温的光致发光谱显示，氮极性的氮化镓薄膜在低能量的区域 出现四个比较宽的次发光峰，这些被认为是受主能级到导带的跃迁( a b e ， a c c e p t o r - b o u n de x c i t o n ) ，同时发现，氮极性薄膜的带隙发光峰宽度比镓极性的 薄膜明显宽。这说明在氮极性的氮化镓外延膜中杂质能级的分布和浓度都比在镓 极性的薄膜大。室温下的光调制反射光谱显示，所有样品在带边的跃迁发光都非 常尖锐。同时发现氮极性的薄膜在低能量区域有刺状结构，这和此样品的光致发 光谱相吻合。同样的结构在镓极性的薄膜中没有发现，所以认为选用镓极性的氮 化镓薄膜可以有效的减少这些深能级杂质。由于衬底和外延膜的晶格失配，造成 氮化镓薄膜中存在大量应力。拉曼光谱表明在不同极性的氮化镓薄膜中有不同形 式的剩余内应力存在，并且证明在镓极性的样品中存在压应力( c o m p r e s s i v e s t r e s s ) ，在氮极性的样品中存在张应力( t e n s i l es t r e s s ) 。 进一步的研究表明，引入中温缓冲层并控制生长条件( 温度和厚度) 可以有 效的改进氮化镓外延膜的光学性质。氮极性的氮化镓薄膜在中温缓冲层上生长之 后，在光致发光谱中低能量区域的受主能级到导带的跃迁被有效的去除了，同时 带隙发光峰也变的很尖锐。半高宽和镓极性的样品没有明显差异。同样的现象在 光调制发射光谱中也发生。从拉曼光谱中霹模的拉曼位移可发现，对于氮极性 的薄膜，引入中温缓冲层后位移几乎没有变化。这表明中温缓冲层对其中的张应 力释放并不_ f 分明显。相反，对于镓极性的薄膜，碍模位移明显，加入中温缓 冲层后向低波数移动。与理论模型和应力完全释放的实验数据比较，中温缓冲层 可有效的缓解镓极性氮化镓薄膜中的压应力。 氮化镓薄膜的电学性质表征主要进行了霍尔迁移率( h a l lm o b i l i t y ) 、噪声谱 ( n o i s e ) ，持续光电导谱( p p c ，p e r s i s tp h o t o c o n d u c t i v i t y ) 的测量。所有样品的 载流子浓度相近，在1 0 ”量级。实验显示，氮化镓薄膜的极性对霍尔迁移率影响 很大。氮极性样品的霍尔迁移牢只有8 2c m 2 v s1 ，而镓极性的样品达到2 8 0 c m 2 v 。s 。引入中温缓冲层后，氮极性样品的迁移率被大大的提高，达到3 7 7 c m 2 v 。s ，增加近5 倍，而镓极性的样品是4 3 0c m 2 v 1 s ，也增加了9 0 。 欧姆型的金属半导体接触是按照标准化的印刷曝光技术制备的，并选用 t i a i 结构作为低接触电阻的金属半导体接触。电流电压曲线满足很好的线性关 系，显示金一半接触是很好的欧姆型接触，并且在低温下也非常稳定。 室温和低温的低频电眶噪声谱显示，在低颁下，噪声谱表王见为l f 型噪声， 并月存在g r 噪声。室温下的噪声谱显示，镓极性的样品比氮极性的样品有更 低的噪声。并且加入中温缓冲层可以使镓极性的样品噪声降的更低。在低温下多 个l o r e n t z i a 鼓包被发现。所有数据用热激发模型( t h e r m a l a c t i v em o d e l ) 拟合，发 现很好的符合理论模型，并且计算出在实验温区内三种类型深能级的热激活能。 不同极性的样品都发现有两种深能级，不同的是，镓极性的样品具有两个较小的 热激活能，而氮极性的样品相反。引入中温缓冲层后，氮极性样品的两个深能级 不变，但向低温区移动。镓极性样品的两个深能级也向低温移动，而使其中之一 移出了实验温区。按照1 f 噪声的理论模型计算了t i o o g e 系数，发现在中温缓冲 层上生长的镓极性氮化镓有最低的h o o g e 系数3 x 1 0 。这也是目前有关氮化镓 的文献中所报道的最小值。 持续光电导的测量显示了刁i 同极性氮化镓的光电性质有明显差异。在镓极性 的氮化镓中，观察不到明显的持续光电流，根据理论模型拟合的衰减常数是 o 0 0 8 5 秒，而氮极性的氮化镓有非常明显的持续光电流，衰减常数为9 5 6 秒。引 入中温缓冲层后，所有样品的持续光电导都变的更明显，氮极性样品的衰减常数 变为9 0 8 2 秒，镓极性样品的衰减系数也增加到2 1 6 秒。 由于电学性质是体效应，所以一个两层模型( t w ol a y e rm o d e l ) 用来解释所观 察到的电学性质在加入中温缓冲层之后的变化。 光辅助的化学腐蚀用来表征氮化镓薄膜中的线位错。控制不同的腐蚀条件， 可以选择性的腐蚀氮化镓外延膜中的位错或者晶体部分。本论文主要研究了控制 腐蚀条件得到位错。根据s e m 照片，可以估算样品中的线位错密度。实验显示， 同样厚度的氮化镓外延膜具有相同的位错密度，5 - 6 1 0 9c m 。与样品的极性 和是否使用中温缓冲层没有明显的关系。位错的光学性质表征选用了光致发光谱 和拉曼光谱。并发现因位错引起的位移。 本论文的实验结果表明，镓极性的氮化镓薄膜可能更适合于高质量的光电器 件应用，因为其在光、电性质上优于氮极性的氮化镓薄膜。光学性质的表征表明 镓极性的氮化镓具有压应力，而氮极性的氮化镓具有张应力。引入中温缓冲层可 有效的释放这些内应力。电学性质的测量也表明镓极性的氮化镓有更好的电学性 质，而且可以通过中温缓冲层来更好的提高。所以中温缓冲层将是一个很有效的 技术来提高分子束生长的氮化镓异质外延膜的光学、电学和光电性质。并且在目 f i 仍缺少可广泛应用的衬底的情况下，它将是一个很有希望的技术。 同时，本论文还讨论了过渡金属氧化物的超声特性，制备了l a 09 n a ol m n 0 3 单相多晶样品，发现在居里温度附近的超声声速反常和衰减峰，经分析认为是与 、 自旋一声子和电一声子相互作用有关。x t ? 、i 、 关键词：”型氮化镓，极性，中温缓冲层，光致发光谱，光调澍发射发光谱，拉 j 曼光谱，h o o g e 系数，巨磁阻，电一声子相互作用。 a b s t r a c t t h i st h e s i si sf o c u s e do nt h ec h a r a c t e r i z a t i o no f n t y p eg a nf i l m s g r o w nb yi f - p l a s m aa s s i s t e d m b e ( m o l e c u l a rb e a me p i t a x y ) ，u vp h o t o e n h a n c e de l e c t r o c h e m i c a l ( p e c ) w e te t c h i n go fg a n f i l m s ，a n df a b r i c a t i o no fo h m i cc o n t a c t so ng a n b o t hg a - p o l a r i t ya n dn - p o l a r i t yg a nf i l m s w e r ed e p o s i t e db ym b e ，a n dw e l lc h a r a c t e r i z e db yo p t i c a l ，e l e c t r i c a la n d o p t o e l e c t r o n i cp r o p e r t i e s t h ee f f e c t so f i t b l ( i n t e r m e d i a t e t e m p e r a t u r e b u f f e r l a y e r ) o no p t o e l e c t r o n i cp r o p e r t i e so f g a - p o l a r i t ya n dn p o l a r i t yg a n f i l m sh a v eb e e ni n v e s t i g a t e ds y s t e m a t i c a l l y d i f f e r e n tl o wt e m p e r a t u r eb u f f e rl a y e r s ( l t b l s ) w e r eu s e dt oc o n t r o lt h ep o l a r i t i e so f f i l m ， a i nl t b lf o r g a - p o l a r i t ya n dg a nl t b lf o rn p o l a r i t y a n da l ls a m p l e sh a v et h es a m e t h i c k n e s sf o rc o m p a r i s o n o p t i c a lm e a s u r e m e n t so fg a a n dn - p o l a r i t yg a nf i l m sw e r ec a r r i e d o nw i t hp l ( p h o t o l u m i n e s c e n c e ) ，p r ( p h o t o r e f l e c t a n c e ) ， a n dr a m a n s c a t t e r i n g r o o m t e m p e r a t u r e p l s p e c t r a s h o w e dt h a to u rg a nf i l m s h a v e h i g h q u a l i t y w i t hl o wy l ( y e l l o l u m i n e s c e n c e ) a n ds t r o n gb a n d 。e d g ee m i s s i o n s ；l o wt e m p e r a t u r ep ls p e c t r as h o w e dt h a t n 。p o l a r i t yf i l m sh a v es t r o n ga b e s ( a c c e p t o r - b o u n de x c i t o n s ) a n dm u c hb r o a d e rf w h m ( f u l l w a v ea th a l fm a x i m u m ) t h a ng a 。p o l a r i t ys a m p l e s r o o m t e m p e r a t u r ep rs p e c t r as h o w e dv e r y s h a r pd e r i v a t i v e 。l i k ef e a t u r e sf o ra l lt h es a m p l e sn e a rb a n d e d g ee m i s s i o n f o r n p o l a r i t ys a m p l e s ， f r i n g e 。l i k ep e a k so fp rw e r eo b s e r v e d ，w h i c ha r ec o r r e s p o n d i n gt od a pe m i s s i o n w h i l et h o s e p e a k sw e r ee l i m i n a t e di ng a - p o l a r i t ys a m p l e s r o o mt e m p e r a t u r er a m a ns c a t t e r i n g s p e c t r a ， c a r r i e do r tw i t h5 1 4 5n ml a s e r , s h o w e dt h a tn - p o l a r i t yf i l m sh a v et e n s i l es t r a i nb u tg a - p o l a r i t y f i l m sa r ed o m i n a t e db yc o m p r e s s i v es t a i n f u r t h e rr e s e a r c h f o c u s e do nd o u b l eb u f f e r l a y e r s i n d i c a t e dt h a ti t b la f f e c t e dn p o l a r i t ys a m p l e sm o r e s e n s i t i v e l y , i ns o m ea s p e c t ，t h a ng a p o l a r i t y s a m p l e s n p o l a r i t yf i l mw i t hi t b lc o u l dr e d u c ea b e sd r a m a t i c a l l yi np ls p e c t r a n or e a l i z e d r a m a ns h i ro f e 2 ( h i g h ) m o d es h o w e di t b lh a sn oo b s e r v e de f f e c to nr e d u c t i o no ft e n s i l es t r a i n i nn - p o l a r i t yf i l m s ，b u tf o r g a - p o l a r i t ) ，f i l m s ，c o m p r e s s i v es t r e s si sr e l e a s e de f f e c t i v e l y e l e c t r i c a lc h a r a c t e r i z a t i o n s w e r ec a r d e do nw i t h h a l l m o b i l i t y , n o i s e a n d p e r s i s t p h o t o e o n d u c t i v i t y ( p p c ) m e a s u r e m e n t s i m i l a rc a r r i e rc o n c e n t r a t i o n sw e r eo b s e e df o r aj j 5 8 ”p i e s b u th a l lm o b i l i t yo fg a 。p o l a r i t yf i l m sw a sm u c h h i g h e rt h a nn - p o l a r i t ys a m p l e s as e t o f ”“a l - s e m i c o n d u c t o rc o n t a c t sw e r ef a b r i c a t e db y s t a n d a r dl i t h o g r a p h yt e c h n i q u e ，a n di - v c u r v e s h o ”e dt h a tt h o s ec o n t a c t sw e r eo h i m cw i t hl o w r e s i s t a n c ei nr a n g eo f7 8 kt or o o m t e m p e r a t u r e l o w f r e q u e n c yv o l t a g en o i s em e a s u r e da tr o o mt e m p e r a t u r ei n d i c a t e dg a p o l a r i t ys a m p l e sh a v e o b v i o u s l yl o w e rn o i s el e v e lt h a nn - p o l a r i t ys a m p l e s l o wt e m p e r a t u r en o i s em e a s u r e m e n t f r o m 7 8 kt or o o m t e m p e r a t u r e ，s h o w e dt h a tt h e r ea r eg rn o i s ea n dl fn o i s e e x p e r i m e n t a ld a t aw e r e c o n s i s t e n tw i t ht h e r m a la c t i v em o d e lf o rt h o s el o r e n t z i ab u m p a c t i v ee n e r g i e s o fd i f f e r e n t d e e p 。l e v e l s w e r ec a l c u l a t e df r o m f i t t i n gd a t a ，a n dt h r e ed e e p l e v e l sw e r e f o u n d a b s o l u t e l y g a 。p o l a r i t yf i l m sh a v eb e t t e rq u a l i t ya n dl o wd e n s i t yo fd e e pl e v e lt h a nn p o l a r i t yf i l m s p p c s h o w e dg a - p o l a r i t ys a m p l e sw i t hm u c hs m a l l e rl i f e - t i m et h a nn p o l a r i t y s a m p l e s w h e n1 t b l “a sa d d e d h a l lm o b i l i t yo f n p o l a r i t yf i l mi n c r e a s e dd r a m a t i c a l l ya b o u t5t i m e sg r e a t e rt h a n i t b lm i s s i n g a l s oi m p r o v e m e n tf o r g a - p o l a r i t yf i l mw a s n o ta sg r e a ta sn - p o l a r i t ys a m p l e h a i m o b i l i t yo f g a - p o l a r i t yf i l mw i t hi t b lc o u l de v e nr e a c h4 6 0c m 2 v 1 s i tw a s e x c i t i n gt h a tf r o m “s em e a s u r e m e n tw e g o tah o o g ep a r a m e t e r , f o rg a - p o l a r i t yf i l mw i t h1 t b l ，o f 3 1 0 一。w h i c hi s b 。l i e 。e dt ob et h el o w e s t ，t od a t e ，r e p o r t sf o rg a n m a t e r i a l s i ts e e m st h a ti t b lc o u l di m d m v e e l e c t r i c a lp r o p e r t i e sf o rb o t hg a - p o l a r i t ya n d n p o l a r i t yg a nf i l m s i t b li n f l u e n c e sp p ca j s o e v i d e n t l y b o t hg a 。p o l a r i t ya n dn p o l a r i t yf i l m sr e s u l t e di n l o n g e rl i f e t i m ew i t hi t b la d d e d a “y w a y , 1 t b li n f l u e n c e sn 。p o l a r i t yg a nf i l m sg r e a t e rt h a ng a - p o l a r i t y f o rf u r t h e rr e s e a r c h a t w o l a y e rm o d e l w a sd i s c u s s e dt oc o r r e c te l e c t r i c a lc h a r a c t e r i z a t i o n f o rt h eh i g hd e n s i t yo fd i s l o c a t i o n si ng a n e p i l a y e ra n dt od i s c r i m i n a t et h ei n f l u e n c eo f d i f f e r e n tp o l a r i t ya n di t b l ，p e ce t c h i n gw a su s e dt oc h a r a c t e r i z et h em i c r o s t r u c t u f eo fg a n f i l m sd i s l o c a t i o nd e n s i t y , 5 - 6 1 0 9c m ，c a l c u l a t e db yt h i s w a yi n d i c a t e st h e r ea r en oo b v i o u s d i f f e r e n c e sa m o n ga l ls o m es a m p l e s p ls p e c t r ao fe t c h e da r e as h o w e de m i s s i o no fd i s l o c a t i o n c o n s i s t e n tw i t hu n e t c h e da r e a r a m a ns c a t t e r i n gf o c u s e do ne t c h e d s a m p l es h o w e dt h es h i t , s r e l a t i n gw i t hd i s l o c a t i o n s a l ld a t ao fp e ce t c h i n ga g r e e dt h a tt h e r ei sn oo b v i o u sd i s l o c a t i o n d e n s i t yr e d u c t i o n ，w h i c hm i g h ti n f u e n c et h eo p t i c a la n de l e c t r i c a lp r o p e r t i e so f g a nf i l m s o u rr e s u l t si n d i c a t et h a t n t y p eg a nw i t hg a - p o l a r i t yi sp r o m i s i n gf o rd e v i c ea p p l i c a t i o n ， b e c a u s ei th a sb e t t e re l e c t r i c a la n d o p t i c a lp r o p e r t i e sc o m p a r i n gt on - p o l a r i t yg a n f i l m s o p t i c a l c h a r a c t e r i z a t i o ns h o w e d n 。p o l a r i t yg a n f i l m sa r ed o m i n a t e dw i t ht e n s i l es t a i n ，w h i l eg a - p o l a r i t y f i l m sc o n t a i nc o m p r e s s i v es t r e s s u s i n gi t b l ，c o m p r e s s i v es t r e s sw a sr e d u c e dm o r eo b v i o u s l y t h a nt e n s i l es t r a i n m o r ea t t e n t i o n sw e r ep u to nt h ee f f e c to fi t b l o ne l e c t r i c a lp r o p e r t i e s i t b l w a sf o u n dt h a ti tc o u l di m p r o v ee l e c t r i c a l p r o p e r t i e sm u c hg r e a t e rf o rn - p o l a r i t yf i l m st h a n g a p o l a r i t yf i l m s ，b e c a u s ee l e c t r i c a lp r o p e r t yi sb o d yp h e n o m e n a e t c ho fg a nf i l m sn e g a t e dt h e n f l u e n c eo fd i s l o c a t i o nd e n s i t yo ni m p r o v e m e n to f q u a l i t yf o rg a p o l a r i t yf i l mw i t hi t b l a n di t m u s tb ef o rt h er e d u c t i o no fs t r a i na n dd e e p l e v e lc o n c e n t r a t i o nr e s u l t e df r o mg a p o l a r i t y a n d i t b lu s e d i no n es e n t e n c e ，t of a b r i c a t i o nd e v i c ew i t h h i g hq u a l i t ya n dr e l i a b i l i t y ，w es h o u l d t u r n e dt og a 。p o l a r i t yg a n ，a n du s i n gi t b li sap r o m i s i n g t e c h n i q u e p o l y s c r y s t a ls a m p l el a o9 n a oi m n 0 3 i sa l s of a b r i c a t e da n du l t r a s o n i cp r o p e r t i e sa r es t u d i e d u l t r a s o n i cv e l o c i t ya n o m a l i e sa n da t t e n u a t i o na r eo b s e r v e dn e a rc u r i et e m p e r a t u r e i ti se x p l a i n e d b ys p i n l a t t i c ea n de l e c t r o n l a t t i c ei n t e r a c t i o n k e y w o r d s ：n - t y p eg a n ，p o l a r i t y , i n t e r m e d i a t et e m p e r a t u r eb u f f e rl a y e r , p h o t o l u m i n e s c e n c e ， p h o t o r e f l e c t a n c e ，p e r s i s tp h o t o c o n d u c t i v i t y , r a m a ns c a t t e r i n g ，h o o g ep a r a m e t e r , c m r ， e l e c t r o n - l a t t i c ei n t e r a c t i o n a c k n o w l e d g e m e n t s 1a mg r a t e f u lt op r o f e s s o rz h u c h a n g f e i ，w h oi sm ya d v i s o rw h e nis t u d i e di nd e p a r t m e n to f m a t e r i a l ss c i e n c ea n de n g i n e e r i n g ，u s t c h i ss e r i o u sa n de a r n e s ta t t i t u d et or e s e a r c hw o r k g a v em e d e e pi m p r e s s i o n h eg a v em eh e l pn o to n l yt oa c a d e m i cw o r kb u ta l s ot om y s p i r i t sa n dl i f e i tw i l lb e o f b e n e f i t t om ei nr e s to f m yl i f e i t sm yp l e a s u r et ot h a n kd r c h a r l e ss u r y af o rg i v i n gm ea no p p o r t u n i t yt ow o r ko ng a n s e m i c o n d u c t o r ，w h i c hm i g h tc h a n g em yf u t u r el i f e h ea l s og a v em ef i n a n c i a ls u p p o f l ，a n dh e l p e dm e t of i n i s hm yt h e s i s s a m p l e si nt h i st h e s i sw e r eg r o w nb yd r w k f o n g ，a n dm o s tc h a r a c t e r i z a t i o n sw e r ec a r d e do n i nd e p a r t m e n to f e l e c t r o n i ca n di n f o r m a t i o n e n g i n e e r i n g ，h o n gk o n gp o l y t e c hu n i v e r s i t y 1w i l la l s o t h a n kf a c u l t i e si ns t r u c t u r el a b ，u s t c ，f o r h e l p i n gm e t oc h a r a c t e r i z er a m a n s c a t t e r i n g t h a n k sa l s og ot ot h em e m b e r so ft h ei f l a bi nu s t c ，p r o f e s s o rc h e r t c h u s h e n g ，p r o f e s s o rl i u w e i ，d r x i es o n g ，d ls uj i n g r u i ，d r z h a n gg u o g u a n g ，d r r a ns h e n g ，z h e n gr e n k u i ，w a n gd o n g ， z h a n gz h a n p i n g ，d e n gz h e n g q i a n g ，h u a n gh u a ，z h a n gs h i l o n g ，w u h o n g y i ，k o n gh u i ，x u x i a n g y a n g a n do t h e rf r i e n d s 1w i l ls a yt h a n k sa l s ot om r b h l e u n g ，m r c w l i p ，d r w k f o n g ， m r n h h u n g ，m i s sy u k ia n dm r p a t r i c kl a if o rt h e i rh e l pw h e n1w o r k e di np o l y t e c hu n i v e r s i t y a tl a s t ，m ys p e c i a lt h a n ka l s og o e st om y f a m i l yf u rt h e i rs u p p o r tt ow o r ko nm s d e g r e e t h e i r l o v ew i l le n c o u r a g em et og e tf u r t h e rs u c c e s si nm y f u t u r e x i ej i n o i a o m a y , 2 0 0 2 a tu s t c 旦坐! ! ! 塑：! ：旦型! ! ! 坠些! 堕塑! q ! ! c h a p t e r o n e i n t r o d u c t i o no fg a n l a s t y e a rap i e c e 。f n e w st i t l e d “，口扣m su c s b a p p e ”e d 。nm r s 。n l i n ea n dw e b p a g e o fu c s ba l s or e l e a s e dd e t a i l sa b o u tn a k a m u r a s j o i n w h yw o u l dn e w so f am a r lt r a n s f e ra t t r a c t s om u c ha t t e n t i o n ? w h ow a sn a k a m u r a ? n a k a m u r aw a st h ec r e a t o ro fb l u e ，g r e e n ，a n dw h i t e l e d s w i t hn a k a m u r a s j o i n ，u c s bn o w h a st h el e a d i n gg r o u pi ng a nd e v i c ea p p l i c a t i o ni nt h e w o r l d i nf a c t ，i t sg a n ，n o t n a k a m u r a , a t t r a c t i n g t h ew o r l d 1 1b r i e fr e v i e wo fi i i n i t r i d es e m i c o n d u c t o r g a na n dr e l a t e d1 1 1 vs e m i c o n d u c t o ra t t r a c t e dt r e m e n d o u si n t e r e s tf o rt h e i r v a l u a b l e a p p l i c a t i o n st ob l u e g r e e nd i o d el a s e ra n dl e d ，h i g ht e m p e r a t u r ee l e c t r o n i c s ，h i g h - d e n s i t yo p t i c a l d a t as t o r a g e ，a n du v d e t e c t o r s e s p e c i a l l y , t h et e c h n o l o g yo f b l u el a s e rh a saw o n d e r f u lf u t u r ei n c o m m e r c i a lm a r k e t e s p e c i a l l yi nt h em i d1 9 9 0 s ，p e r f o r m a n c eo ft h en i t r i d ed e v i c e si m p r o v e d v e r yr a p i d l y l e d si n t h eb l u ea n dg r e e nr e g i o n so ft h es p e c t r u mw e r ec o m m e r c i a l i z e d t h e w o r k i n gl i f e o fs h o r tw a v e l e n g t hl a s e r sc a na r r i v em o r et h a n6 0 0 0h o u r s t h ef e t sb a s e do n n i t r i d ed e v i c e sh a v ea l s os h o w ne x c e l l e n tm i c r o w a v e h i g hp o w e ra n dh i g ht e m p e r a t u r e p e r f o r m a n c e 1 ，2 , 3 】 j u z aa n dh a h n 4 1a t t e m p t e dt os y n t h e s i z eg a ni n1 9 3 8a n do b t a i n e ds m a l ln e e d l e so fg a n b yp a s s i n ga m m o n i ao v e rh o tg a l l i u m p e o p l e sf o l l o w i n gt h es a m ew a yo b t a i n e ds m a l lg a n ! ! ! ! ! ! 生! 塑：兰：望! g 竺生竺曼! 曼 曼! 1 2 1 1 1 旦坚 c r y s t a li n1 9 5 9 【5 】t h ef i r s tl a r g ea r e ag a nl a y e rw a sd e p o s i t e db yc v do ns a p p h i r ei n1 9 6 9 6 b e c a u s eo ft h eu n s a t i s f i e dg r o w t ht e c h n o l o g y , e a r l ys a m p l e sw e r et r o u b l e dw i t hl a r g eb a c k g r o u n d d o p i n g i tw a ss u p p o s e dt h a ts e v e r a lc e n t e r sb yu n p l a n n e dd o p i n gc o u l dg i v er i s et ob a c k g r o u n d n 。t y p ec o n d u c t i v i t y ，ac e n t e rc o n s i s t i n go fan i t r o g e nv a c a n c ys u r r o u n d e db yf o u rg a l l i u ma t o m s c a na