緩衝層

膠料應具有良好的導熱性、耐老化性，多次變形下的耐疲勞性和低的生熱性，以及在高溫下保持一定的物理機械性能等。簾線的強力和耐疲勞等性能必須高於帘布層，特殊條件下使用的輪胎可用鋼絲簾線製造。可由天然橡膠的膠片製成或由膠片和掛膠的緩衝層帘布組成。

將均質多層膜系設計中的緩衝層概念引入到反射導模共振濾光片的設計中，以研究 緩衝層的增加對導模共振濾光片反射光譜特性的影響。設計並通過嚴格的耦合波理論計算了一、二、三、四通道導模共振反射濾光片光譜特性。在膜系設計中增加緩衝層后，隨著其厚度的逐漸增加，反射光譜中依次出 現二、三、四個窄帶反射峰；緩衝層厚度為796.35 nm 時，當濾光片光柵層占空比在 0.2～ 0.9 範圍 內、光柵深度在100 ～ 200nm 變化時，共振峰的位置、反射率峰值高度幾乎不變，保持了很好的多通道濾光片特性。

多層膜導模共振濾光片的結構示意圖所示，ε，ε分別為覆蓋層和基底的相對介電常量，柵層的厚度為d ，光柵周期為Λ，光柵占空比為F ，所用材料的高、低折射率分別為n 和 n。緩衝層的厚度為d ，折射率為n 。均質層的厚度為d ，d ，…，折射率分別是n ，n …。

以橫電(TE)偏振光正入射，通過嚴格的耦合波理論精確計算其反射光譜特性。

增加緩衝層后，能得到多通道的反射導模共振濾光片；保持其他膜層參量不變，隨著緩衝層厚度的增加，波導層支持的傳播模式增加，並且在均質膜層設計中可以實現除中心波長外其他波長位置處的減反射效果，可以得到二、三、四通道的高反射峰。在計算過程中，設定緩衝層厚度變化的計算步長，當緩衝層厚度增加到某個值時，出現了新的反射峰，隨著緩衝層厚度的繼續增加，其峰值反射率也逐漸增大；繼續增加緩衝層的厚度，又會出現新的反射峰，而且其峰值反射率同樣隨著緩衝層厚度的增加而逐漸增大。

在三層導模光柵結構中，當增加緩衝層之後可獲得多通道的反射導模共振濾光片。當光柵占空比、光柵厚度在較大範圍內有偏差時，對濾光片的光譜特性影響相對比較小，這樣在刻蝕光柵過程中，濾光片對光柵刻蝕的容許誤差有很大提高，有利於光柵濾光片的製作。

將均質多層膜系設計中的緩衝層概念引入到三層反射式導模共振濾光片的設計中，採用嚴格的耦合波理論，計算了濾光片的反射光譜曲線。在膜系設計中增加緩衝層之後，獲得了多通道反射的光譜特性，當光柵層占空比在 0.2～ 0.9範圍內、光柵深度在100 ～ 200 nm 變化時，共振峰的位置、反射率峰值幾乎不變，保持了很好的多通道反射濾光片特性。

等離子體刻蝕 AlN 緩衝層對硅襯底 N 極性 n-GaN 表面粗化行為的影響。表面AlN緩衝層的狀態對 N 極性 n-GaN 的粗化行為影響很大，採用等離子體刻蝕去除一部分表面AlN 緩衝層即可以有效提高N極性n-GaN 在KOH溶液中的粗化效果，AlN 緩衝層未經任何刻蝕處理的樣品粗化速度過慢，被刻蝕完全去除 AlN 緩衝層的樣品容易出現粗化過頭的現象。

根據藍光 LED 生長襯底的材料來劃分，其具有三條已實施產業化的技術路線，分別是藍寶石上生長的 GaN 基藍光 LED、碳化硅上生長的 GaN 基藍光 LED 和硅上生長的 GaN 基藍光 LED 技術路線。硅襯底 GaN 基 LED 的研製成功，大幅降低了 LED 的製造成本，且具有單面出光等優點，可提供具有更高品質的照明光源。

藍光 LED 的電光轉換效率已經很高，達到 60% 以上，遠遠超過了傳統照明所常用的白熾燈 (7%) 和日光燈 (20%)，但其出光效率仍有很大的提升空間。通常採用簡易化學腐蝕 (如，熱KOH溶液) 的方法對N極性n-GaN 進行表面粗化，達到提高 LED 出光效率的目的。

採用等離子體干法刻蝕對 AlN 緩衝層進行表面處理，提高了N極性 n-GaN 在熱鹼溶液中的粗化效果，並通過 X 射線光電子能譜等分析手段對錶面緩衝層對粗化行為影響的機理進行了闡述。

A，C，D，E在85 C、20%質量濃度的 KOH 溶液中粗化1min和2min后的SEM形貌圖。經KOH溶液粗化后， GaN表面形成的六角錐結構是由於不同晶面的GaN在KOH 溶液中的腐蝕速率差異較大形成的。N極性GaN在KOH 溶液中的粗化行為分為三個階段：第一階段為六角錐結構的形成和長大，這時粗化不足；第二階段為六角錐結構長大至布滿整個表面，這時粗化效果達到最佳；第三階段為六角錐結構由大變小，表面又出現很多平台，這時粗化已經過頭。不管是粗化不足還是粗化過頭，對於LED出光而言都不是較好的粗化效果。

另外，六角錐結構的尺寸對出光也有明顯影響，六角錐的尺寸要明顯大於LED發出光子的波長，若六角錐尺寸過小，LED內部的光經六角錐時會產生衍射、反射等現象，不利於光從LED內部出射。樣品A，C經粗化 2min 后的效果較佳，樣品表面布滿了尺寸為1 µm 左右的六角錐結構，正是由於這些六角錐結構的形成，破壞了LED 內部和外界之間的全反射角，使 LED內部發出的光經粗化表面順利出射，明顯提升了LED 的出光效率。

粗化1min 后也形成了粗化表面，但形成的六角錐相互之間不夠獨立，“多胞”現象嚴重，且經粗化2min后，出現了明顯的粗化過頭現象，未經 RIE 刻蝕的樣品E經KOH溶液粗化后，表面也形成了眾多的六角錐結構，但其尺寸明顯偏小，表面形貌不夠粗糙，不足以使晶元的出光效率得到最大化的提高。

粗化前經過RIE刻蝕表面AlN緩衝層能夠有效提升LED器件的出光效率，且AlN緩衝層不宜被完全刻蝕掉。

橫向功率半導體器件 LDMOS (lateral double-diffused MOSFET) 由於漏極、源極和柵極都在晶元表面，易於通過內部連接與低壓信號電路集成等優點，成為實現功率集成電路 PIC (power integrat-ed circuit) 和高壓集成電路 HVIC (high voltage in-tegrated circuit) 技術的關鍵。

在滿足 RESURF (reduced SURface field)條件下，漂移區完全耗盡，但由於縱向電場的作用，使等勢線在靠近柵邊緣和漏電極邊緣聚集，從而使得這兩處出現高電場峰。報道的 buffered SJ-LDMOS 結構當擊穿電壓為 289 V時的等勢線分佈，可以看出，通過優化表面 SJ 區與 Buffered N 型區濃度，可以實現 SJ 區的電荷完全補償，即 SJ 的 N 區和 P 區完全耗盡，但同樣由於縱向電壓的作用使等勢線在靠近柵邊緣和漏電極邊緣聚集，表面電場需要進一步優化。在消除了襯底輔助耗盡效應，使 SJ 的 N 區和 P區完全電荷補償基礎上，由於 N 型埋層的電場調製作用，使聚集在柵邊緣和漏電極邊緣的等勢線密集度緩解，等勢線分佈趨於均勻。

利用REBULF 效應使漏端高電場降低，縱向耐壓提高，所以，對於 REBULF SJ-LDMOS，器件擊穿電壓達到飽和時的漂移區長度增加。由於 REBULF SJ-LDMOS 橫、縱向均勻分佈的電場，使飽和的擊穿電壓buffered SJ-LDMOS 結構提高 30% 左右。

為了降低 LDMOS 器件的功率損耗，提高 PIC集成電路的功率驅動能力，提出了一種具有REBULF 效應的 SJ-LDMOS 新結構，此結構利用super junction 層降低了 LDMOS 電流主要流經的表面導電區電阻；通過 N 型緩衝層補償了 N 溝道LDMOS P 型襯底引起的襯底輔助耗盡問題；利用部分 N 型埋層的電場調製效應優化了器件橫向表面電場分佈；利用 REBULF 效應優化了縱向電場分佈，即通過同時提高器件的橫、縱向耐壓能力而提高器件的擊穿電壓。通過模擬分析表明 RE-BULF SJ-LDMOS 的擊穿電壓較一般 LDMOS 提高 49% 左右，buffered SJ-LDMOS結構提高 30% 左右。