表面預處理對石墨烯上范德瓦耳斯外延生長GaN材料的影響
本文選題:石墨烯 + 氮化鎵 ; 參考:《物理學報》2017年24期
【摘要】:基于范德瓦耳斯外延生長的氮化鎵/石墨烯材料異質(zhì)生長界面僅靠較弱的范德瓦耳斯力束縛,具有低位錯、易剝離等優(yōu)勢,近年來引起了人們的廣泛關注.采用NH_3/H_2混合氣體對石墨烯表面進行預處理,研究了不同NH_3/H_2比對石墨烯表面形貌、拉曼散射的影響,探討了石墨烯在NH_3和H_2混合氣氛下的表面預處理機制,最后在石墨烯上外延生長了1.6μm厚的GaN薄膜材料.實驗結果表明:石墨烯中褶皺處的C原子更容易與氣體發(fā)生刻蝕反應,刻蝕方向沿著褶皺進行;適當NH_3/H_2比的混合氣體對石墨烯進行表面預處理可有效改善石墨烯上GaN材料的晶體質(zhì)量.本研究提供了一種可有效提高GaN晶體質(zhì)量的石墨烯表面預處理方法,可為進一步研究二維材料上高質(zhì)量的GaN外延生長提供參考.
[Abstract]:The heterostructure growth interface of gallium nitride / graphene based on van der Waals epitaxial growth is only bound by the weak van der Waals force, which has the advantages of low fault and easy to be stripped, so it has attracted much attention in recent years. The surface of graphene was pretreated with NH_3/H_2 mixture gas. The effects of different NH_3/H_2 ratios on the surface morphology and Raman scattering of graphene were studied. The surface pretreatment mechanism of graphene in the mixed atmosphere of NH_3 and H2 was discussed. Finally, 1.6 渭 m thick GaN thin films were epitaxially grown on graphene. The experimental results show that C atoms in the folds of graphene are easier to be etched with the gas, and the etching direction is along the fold direction. The surface pretreatment of graphene with proper NH_3/H_2 ratio can effectively improve the crystal quality of GaN on graphene. This study provides a method of surface pretreatment of graphene which can effectively improve the quality of GaN crystal. It can be used as a reference for the further study of high quality GaN epitaxial growth on two-dimensional materials.
【作者單位】: 河北半導體研究所專用集成電路國家級重點實驗室;
【分類號】:O614.371
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,本文編號:1798950
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