本文選題：石墨烯 + 氮化鎵　； 參考：《蘇州大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：石墨烯自2004年發(fā)現(xiàn)以來(lái),受到越來(lái)越多的關(guān)注和研究。氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體的代表材料,以其優(yōu)異的電光學(xué)特性得到廣泛的應(yīng)用。本論文主要研究石墨烯的生長(zhǎng)以及利用氫化物氣相外延方法(Hydride Vapor Phase Epitaxy,HVPE)在石墨烯襯底上氮化鎵薄膜的進(jìn)一步生長(zhǎng)。論文采用電子顯微鏡、X射線衍射、拉曼光譜等手段表征了石墨烯和氮化鎵薄膜的形貌以及氮化鎵材料中的位錯(cuò),采用優(yōu)化的參數(shù)得到了低缺陷密度(108cm-2數(shù)量級(jí))的氮化鎵薄膜。論文主要分為如下幾個(gè)章節(jié)進(jìn)行討論:第一章:介紹了課題的背景,回顧和總結(jié)了石墨烯的發(fā)現(xiàn)以及石墨烯的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)和制備方法,簡(jiǎn)單介紹了氮化鎵的晶體結(jié)構(gòu)以及生長(zhǎng)方法和位錯(cuò)類型,并介紹了目前石墨烯上生長(zhǎng)氮化鎵薄膜的進(jìn)展。由此確定了本論文的工作安排。第二章:介紹了用于表征石墨烯和石墨烯上生長(zhǎng)氮化鎵的主要技術(shù)手段方法以及儀器,包括:光學(xué)顯微鏡(Optical Microscope,OM),掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM),透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM),拉曼光譜(Raman Spectrum,RS),原子力顯微鏡(Atom Force Microscope,AFM)以及X射線衍射(X-ray Diffraction,XRD)。第三章:利用CVD方法生長(zhǎng)石墨烯,并且進(jìn)一步利用HVPE在石墨烯上生長(zhǎng)氮化鎵,介紹了幾種不同的轉(zhuǎn)移石墨烯的方法。利用分析測(cè)試手段對(duì)石墨烯和氮化鎵進(jìn)行了分析表征,表征了氮化鎵的表面形貌以及晶體質(zhì)量,CL和XRD的結(jié)果都顯示位錯(cuò)密度在108數(shù)量級(jí)。同時(shí),利用拉曼光譜線掃在樣品橫截面探測(cè)石墨烯的特征信號(hào),證明了石墨烯的存在。第四章:研究了氮化鎵中位錯(cuò)的類型與分布,與襯底中位錯(cuò)進(jìn)行了對(duì)比分析。討論了石墨烯對(duì)其上氮化鎵的生長(zhǎng)行為的影響,并分析了石墨烯對(duì)于氮化鎵材料中應(yīng)力的影響。
[Abstract]:Graphene has attracted more and more attention since it was discovered in 2004. As the representative material of the third generation semiconductor, gallium nitride has been widely used for its excellent electro-optical properties. In this paper, the growth of graphene and the further growth of gallium nitride thin films on graphene substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy HVPE) are studied. The morphologies of graphene and gallium nitride thin films and the dislocations in gallium nitride materials were characterized by means of electron microscope X-ray diffraction and Raman spectroscopy. The low defect density (108cm-2 order of magnitude) was obtained by optimizing the parameters. The thesis is divided into the following chapters: chapter 1: the background of the subject is introduced, the discovery of graphene, the basic structure properties and preparation methods of graphene are reviewed and summarized. The crystal structure, growth methods and dislocation types of gallium nitride are briefly introduced. The progress of gallium nitride thin films on graphene is also introduced. Therefore, the work organization of this paper is determined. Chapter 2: the main technical methods and instruments used to characterize the growth of gallium nitride on graphene and graphene are introduced. It includes optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), Raman spectroscopy (Raman spectrum), Atom force microscope (AFM) and X-ray diffraction (XRD). In chapter 3, graphene was grown by CVD and gallium nitride was grown on graphene by HVPE. Several different methods of transferring graphene were introduced. Graphene and gallium nitride were characterized by means of analysis and measurement. The surface morphology of gallium nitride and the results of crystal quality CL and XRD showed that the dislocation density was in the order of 108. At the same time, the existence of graphene was proved by the characteristic signal of graphene detected by Raman scanning at the cross section of the sample. Chapter 4: the type and distribution of dislocations in gallium nitride are studied and compared with those in substrates. The effect of graphene on the growth behavior of gallium nitride was discussed, and the effect of graphene on the stress of gallium nitride was analyzed.
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN304.054

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本文編號(hào)：2093157