AlGaN是制備深紫外光電器件和電子器件的重要材料.隨著Al組分的增加, AlGaN材料表面容易出現(xiàn)局域組分不均勻的相分離現(xiàn)象,進(jìn)而影響器件的性能.為了探索相分離的微觀機(jī)制,本文采用了同位的共聚焦微區(qū)熒光光譜和掃描開爾文探針顯微術(shù)對不同Al組分的AlGaN表面相分離現(xiàn)象進(jìn)行了表征.三片樣品的Al組分比分別約為0.3, 0.5和0.7.本文采用的基于雙頻鎖相的單次掃描開爾文探針顯微術(shù),可獲得高空間分辨(約10 nm)的表面電勢像.在微區(qū)熒光光譜中出現(xiàn)明顯相分離現(xiàn)象的區(qū)域,利用此方法獲得的表面電勢像可以清晰地觀察到犬牙交錯的臺階及其表面凹坑邊緣的電勢變化,對應(yīng)組分的不均勻性.隨著臺階轉(zhuǎn)入臺階流的形態(tài),表面凹坑逐漸縮小和合并,臺階和凹坑邊緣不再出現(xiàn)明顯的電勢疇界,光譜中相分離的現(xiàn)象消失.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, AlGaN表面的臺階和凹坑邊緣是產(chǎn)生組分不均勻性,進(jìn)而在光譜中產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的主要原因;結(jié)合同位微區(qū)熒光光譜,高分辨的掃描開爾文探針顯微術(shù)是一種有效的表征AlGaN相分離微觀機(jī)制的方法.

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【部分圖文】：

圖２．５橢偏儀擬合中使用的物理模型：（ａ）使用柯西模型（Ｃａｕｃｈｙ）擬合帶隙以下波段；（ｂ）??使用通用震蕩模型（ＧｅｎＯｓｃ）擬合帶隙以上波段??

第２章ＡｌＧａＮ表面相分離同位微區(qū)熒光光譜和高空間分辨表面電勢表征??而是通過建立一定的模型，根據(jù)不斷調(diào)整模型中的物理參數(shù)，模擬光在材料中的??傳播過程，運(yùn)用回歸分析的方法，不斷對比實(shí)驗(yàn)得到的真實(shí)數(shù)據(jù)與模型產(chǎn)生的理??論數(shù)據(jù)，在二者的匹配度達(dá)到一定程度后，得出最終的擬合結(jié)果，這本....

圖２．６三片不同Ａ１組分ＡｌＧａＮ樣品的吸收波段擬合情況：（ａ）?ＡｌｃｕＧａｏｊＮ的帶隙以上吸??收波段擬合曲線；（ｂ）?Ａｌ〇．５ＧａＱ．５Ｎ的帶隙以上吸收波段擬合曲線；（ｃ）??

第２章ＡｌＧａＮ表面相分離同位微區(qū)熒光光譜和高空間分辨表面電勢表征??構(gòu)建模型時于模型最上方增加一個粗糖層（Ｓｒｏｕｇｈ?ｌａｙｅｒ），如圖２．５所不。獲得??一個準(zhǔn)確的粗糙層厚度對模型構(gòu)建的準(zhǔn)確性、擬合結(jié)果的精確性有重要的幫助，??因此我們首先通過構(gòu)建Ｓｒｏｕｇｈ層／Ｃａｕｃｈ....

圖２．７三片不同Ａ１組分ＡｌＧａＮ樣品的消光系數(shù)擬合結(jié)果：（ａ）?Ａｌｃ．３Ｇａ〇．７Ｎ的消光系數(shù)擬合??結(jié)果；（ｂ）?Ａｌｏ．５ＧａＱ．５Ｎ的消光系數(shù)擬合結(jié)果；（ｃ）?Ａｌｏ．７Ｇａｏ．３Ｎ的消光系數(shù)擬合結(jié)果??

第２章ＡｌＧａＮ表面相分離同位微區(qū)熒光光譜和高空間分辨表面電勢表征??構(gòu)建模型時于模型最上方增加一個粗糖層（Ｓｒｏｕｇｈ?ｌａｙｅｒ），如圖２．５所不。獲得??一個準(zhǔn)確的粗糙層厚度對模型構(gòu)建的準(zhǔn)確性、擬合結(jié)果的精確性有重要的幫助，??因此我們首先通過構(gòu)建Ｓｒｏｕｇｈ層／Ｃａｕｃｈ....

圖２．１４?ＡＩｆｌ．５Ｇａｆｌ．５ＩＶ樣品表面有明顯相分離現(xiàn)象的區(qū)域Ａ：?（ａ）為該區(qū)域的典型熒光光譜；??（ｂ）的上圖和下圖分別為形貌和表面電勢的剖面圖，對應(yīng)（ｅ）中標(biāo)記１的位置和（ｆ）中標(biāo)??記２的位置；如紅線所示，下圖中電勢剖面圖的下降沿寬度約１９ｎｍ，說明了我們采用的雙??３０??

第２章ＡｌＧａＮ表面相分離同位微區(qū)熒光光譜和高空間分辨表面電勢表征??２．３．２?Ａｋ５Ｇａａ５Ｎ的熒光光譜和表面電勢??Ａｋ５Ｇａ〇．５Ｎ樣品的Ａ１組分比例約為０．５。該樣品表面的部分區(qū)域存在較為明??顯的相分離現(xiàn)象，測量其表面不同位置時，出現(xiàn)了兩種典型的熒光光譜，區(qū)域Ａ??與....

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