發(fā)布時間：2021-07-14 23:54

　　隨著氮化鎵（Ga N）基發(fā)光二極管（LED）應用越發(fā)廣泛,對器件性能的要求也越來越高,需要我們制備出高質量的Ga N外延薄膜以提升LED器件的光學性能和電學性能。當前我們生長Ga N材料主要是藍寶石襯底上異質外延。由于Ga N材料與藍寶石之間的晶格失配較大,因此在外延層中會產生較大的擴展缺陷,影響晶體質量。采用橫向外延生長技術是提高晶體質量的一種有效方法,但它需要在Ga N生長過程中進行額外的制程工藝,導致其較高的生產成本和效率低下。目前,已經提出由橫向外延過生長演變而來的技術,在提高晶體質量的同時可以減少額外的外部操作,例如圖形化藍寶石襯底（PSS）,原位Si N_x插入層技術。另一方面,藍寶石襯底與Ga N材料的晶格失配不僅導致擴展缺陷的產生,還會導致Ga N外延層中應力的增加,激發(fā)量子限制斯塔克效應,使得光性能降低。解決這種問題的最有效方式是生長能夠并入高銦組分的半極性（11-22）面Ga N。主要的工作與結論如下:1. 我們在PSS的基礎上設計了Si O₂掩模的圖案化藍寶石襯底（SMPSS）,并在其上進行金屬有機化學氣相沉積而生長出具有... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

GaN兩步生長原位檢測溫度與反射率曲線圖

1緒論7提高，反射率逐漸上升。在GaN層與層生長之間，反射率持續(xù)震蕩，其震蕩的峰值與幅度可以表示晶體表面的光滑度。圖1.3GaN兩步生長原位檢測溫度與反射率曲線圖Fig1.3Temperatureandreflectancecurvesofin-situdetectionofGaNtwo-stepgrowth1.3.3生長缺陷晶體缺陷是光電器件光學性能下降的主要原因，它顯示了是由周期性原子排列構成的晶格的缺陷。根據(jù)尺寸可以把晶體缺陷分為三類：零維缺陷（點缺陷），一維缺陷（位錯或線缺陷）和二維缺陷（面缺陷）。點缺陷是指原子或原子在晶格中處于不規(guī)則位置所形成的，包括空位、自填隙原子、填隙雜質原子和替位，點缺陷示意圖如圖1.4所示�？瘴皇蔷Ц裰腥鄙僭铀纬傻�。自填隙原子是在晶格原子之間的空隙中擠入一個多余相同的原子。間隙雜質原子是在晶格原子之間的空隙中擠入另外一個雜質原子。替位是晶格中原子被另一種原子取代。圖1.4不同類型點缺陷示意圖[52]Fig1.4hematicdiagramofdifferenttypesofpointdefects[52]

合肥工業(yè)大學學術碩士研究生學位論文10圖1.6橫向外延過生長制作示意圖[59]Fig1.6Schematicdiagramoflateralepitaxialovergrowthproduction[59]1.5半極性、非極性GaN材料1.5.1自發(fā)極化與壓電極化自發(fā)極化的存在是纖鋅礦GaN結構的固有屬性[60]。它的產生是由于在GaN化合鍵Ga-N中，N原子的電負性強于Ga原子的，從而使得Ga原子帶部分正電性而N原子帶部分負電性，從而產生畸變極化導致的。如圖1.7所示，我們把Ga原子形成的原子面（Ga面）為終結面的GaN叫作Ga面GaN，把N原子形成的原子面（N面）為終結面的GaN叫作N面GaN。Ga面GaN與N面GaN的Ga面與N面分離并交替排列逐層堆疊形成晶體，但它們原子排列是互為相反方向


本文編號：3285150