發(fā)布時間：2022-11-04 21:35

　　氮化鎵（GaN）薄膜在光電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,而位錯缺陷對GaN基電子元器件的性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,通過現(xiàn)有的方法生長的GaN薄膜中存在著高密度的位錯等缺陷,因此研究GaN薄膜中位錯缺陷的形核、演化等行為對于降低薄膜缺陷密度,提高薄膜質(zhì)量,提升GaN基電子器件的性能具有重要的意義。分子動力學(xué)方法可以在原子層面對位錯缺陷的形成和演化的機(jī)理做出細(xì)致的分析,是研究GaN薄膜中位錯缺陷行為的有力工具。本文采用分子動力學(xué)模擬的方法對存在臺階結(jié)構(gòu)的GaN薄膜進(jìn)行了研究,分析了位錯的形核及其演化的行為,并對影響位錯形核的溫度、臺階高度、表面極性以及臺階表面的各向異性等因素做了詳細(xì)的研究,給出了在實(shí)際生產(chǎn)過程中提升GaN薄膜質(zhì)量的相關(guān)理論指導(dǎo)。此外,本文對不同應(yīng)力條件下GaN薄膜中刃型位錯、螺型位錯和空位結(jié)構(gòu)的演化行為進(jìn)行了分子動力學(xué)和靜力學(xué)研究。分析了拉應(yīng)力作用下單刃型位錯和雙刃型位錯的演化情況,詳細(xì)闡述了其發(fā)生位錯增殖的過程,研究了相關(guān)因素對刃型位錯演化的影響,并采用爬坡彈性帶的方法分析了位錯增殖的過程及其能量勢壘的大小。分析了GaN薄膜螺型位錯模型分別在拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力狀況下的演化情況,... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

纖鋅礦GaN晶體結(jié)構(gòu)，藍(lán)色為Ga原子，紅色為N原子

GaN薄膜樣品的弱光束暗場橫截面TEM圖像，（a）顯示的是a型和（a+c）型位錯，

GaN中常見位錯核心，前三者為刃型位錯，位錯大小和位錯線方向?yàn)?1/3<110>，l=<0001>，后兩者為螺型位錯，位錯大小和位錯線方向?yàn)?<0001>，l=<0001>

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]GaN基材料及其外延生長技術(shù)研究[J]. 劉一兵,黃新民,劉國華.  微納電子技術(shù). 2008(03)



本文編號：3701370