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1、作為第三代半導(dǎo)體材料的典型代表,GaN具有帶隙寬,熱導(dǎo)率高,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,飽和電子漂移速度大等特點(diǎn)。因此,其可廣泛的應(yīng)用于高亮度發(fā)光二極管、藍(lán)光激光器、紫外探測(cè)器、大功率和高溫器件。又由于非極性GaN材料可以消除壓電極化導(dǎo)致的氮化物發(fā)光器件輻射復(fù)合效率低和發(fā)光波長(zhǎng)藍(lán)移等問(wèn)題。因此,對(duì)非極性GaN材料尤其M面GaN材料的制備研究已經(jīng)成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。本文采用有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積技術(shù)(MOCVD)在藍(lán)寶石襯底上進(jìn)行了試探性地生長(zhǎng),并取得
2、了一定的進(jìn)展。該研究的進(jìn)行為我們下一步(如:半導(dǎo)體器件、納米多孔薄膜、自支撐GaN薄膜)研究打下了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
首先,采用MOCVD技術(shù)在藍(lán)寶石襯底上通過(guò)變化生長(zhǎng)溫度來(lái)生長(zhǎng)M面非極性GaN薄膜,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)其最佳生長(zhǎng)溫度為1050℃;
其次,采用緩沖層和生長(zhǎng)層生長(zhǎng)壓強(qiáng)同步變化的方法大體確定了生長(zhǎng)的最佳壓強(qiáng)5torr-10torr。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、光致發(fā)光光譜(PL)和X-射線衍射(XRD)的
3、研究發(fā)現(xiàn):10torr以下所生長(zhǎng)的GaN薄膜的質(zhì)量最高,且生長(zhǎng)速度隨壓強(qiáng)增大而減小。
再次,采用緩沖層和生長(zhǎng)層生長(zhǎng)壓強(qiáng)分別變化的方法,進(jìn)一步確定了GaN薄膜的緩沖層和生長(zhǎng)層的生長(zhǎng)壓強(qiáng)對(duì)GaN薄膜的影響。研究發(fā)現(xiàn):緩沖層的生長(zhǎng)溫度較高時(shí),緩沖層生長(zhǎng)壓強(qiáng)為10torr,生長(zhǎng)層生長(zhǎng)壓強(qiáng)為10torr時(shí)所生長(zhǎng)的GaN薄膜的質(zhì)量為最好。
最后,采用變化緩沖層生長(zhǎng)溫度的方法,研究了緩沖層生長(zhǎng)溫度對(duì)氮化鎵薄膜的影響。通過(guò)研
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