氮化鎵基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力相關(guān)特性研究.pdf

1、GaN基半導(dǎo)體作為光電子材料領(lǐng)域極為重要的材料，其異質(zhì)結(jié)構(gòu)在器件開發(fā)領(lǐng)域得到十分廣泛的應(yīng)用。本文通過實(shí)驗(yàn)研究和計(jì)算模擬，考察研究了GaN基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)中界面和表面的應(yīng)力相關(guān)特性。 運(yùn)用高分辨率x射線衍射技術(shù)獲得了6周期AlxGa1-xN/GaN超晶格結(jié)構(gòu)中的應(yīng)變，層厚及組分信息。采用對(duì)界面和表面變化敏感的掠入射x射線反射譜技術(shù)和原子力顯微鏡表面形貌技術(shù)深入研究了該超晶格結(jié)構(gòu)的界面和表面平整度與壘層組分及阱層寬度的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)

2、，低Al組分阱寬小的樣品界面與表面的平整度最好，揭示了AlGaN與GaN晶格失配所產(chǎn)成的應(yīng)力是導(dǎo)致該異質(zhì)結(jié)構(gòu)界面與表面平整度下降的主要原因。 對(duì)于11周期InN/GaN量子阱結(jié)構(gòu)的樣品，原子力顯微鏡表面形貌結(jié)果顯示實(shí)現(xiàn)了臺(tái)階流動(dòng)生長模式。通過高分辨率x射線衍射與掠入射x射線反射譜技術(shù)獲得了阱層與壘層的實(shí)際厚度。從其(002)對(duì)稱衍射面與(102)非對(duì)稱衍射面的倒異空間圖，確認(rèn)了InN阱層處于與GaN共格生長的完全應(yīng)變狀態(tài)，獲得了