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

1、GaN基半導體作為光電子材料領域極為重要的材料，其異質(zhì)結(jié)構(gòu)在器件開發(fā)領域得到十分廣泛的應用。本文通過實驗研究和計算模擬，考察研究了GaN基半導體異質(zhì)結(jié)構(gòu)中界面和表面的應力相關(guān)特性。 運用高分辨率x射線衍射技術(shù)獲得了6周期AlxGa1-xN/GaN超晶格結(jié)構(gòu)中的應變，層厚及組分信息。采用對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)成的應力是導致該異質(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)果顯示實現(xiàn)了臺階流動生長模式。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際厚度。從其(002)對稱衍射面與(102)非對稱衍射面的倒異空間圖，確認了InN阱層處于與GaN共格生長的完全應變狀態(tài)，獲得了