国家自然科学基金(10375004)
- 作品数：7 被引量：38H指数：4
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- Si(111)衬底上生长有多缓冲层的六方GaN晶格常数计算和应变分析被引量：13
- 2006年
- 利用卢瑟福背散射/沟道技术和高分辨率X射线衍射技术对在Si(111)衬底上利用金属有机化合物气相外延技术(MOVPE)生长有多缓冲层的六方GaN外延膜进行结晶品质计算、晶格常数计算和应变分析.实验结果表明:GaN外延膜的结晶品质为χmin=1·54%,已达到完美晶体的结晶品质(χmin=1%—2%);GaN外延膜的水平方向和垂直方向晶格常数分别为:aepi=0·31903nm,cepi=0·51837nm,基本达到GaN单晶的理论晶格常数(a0=0·3189nm,c0=0·5186nm);通过计算GaN外延膜及各缓冲层的水平应变、垂直应变和四方畸变沿深度的变化,可得出弹性应变由衬底及各缓冲层向表面逐渐释放,并由拉应变转为压应变,最后在GaN外延层应变基本达到完全释放(eT=0).
- 丁志博姚淑德王坤程凯
- 关键词：GAN高分辨X射线衍射
- 用卢瑟福背散射/沟道技术研究ZnO/Zn_(0.9)Mg_(0.1)O/ZnO异质结的弹性应变被引量：4
- 2006年
- 利用卢瑟福背散射/沟道技术对射频等离子体辅助分子束外延法生长在蓝宝石衬底上的ZnO/Zn0·9Mg0·1O/ZnO异质结进行了组分分析,并得到了异质结弹性应变随深度的变化,应变由界面向表面逐渐释放,并由负变正,且在ZnO与Zn0·9Mg0·1O界面处轻微增大.负的应变是由于ZnO与衬底的晶格失配和热失配,而逐渐变为正值是Zn0·9Mg0·1O与ZnO的晶格常数差异及弹性应变的逐渐释放所致.
- 王坤姚淑德侯利娜丁志博袁洪涛杜小龙薛其坤
- 关键词：异质结ZNMGO
- Si衬底上ZnO外延膜结构性质的比较被引量：5
- 2006年
- 采用连通式双反应室高温MOCVD系统在Si衬底上外延ZnO薄膜,通过卢瑟福背散射/沟道(RBS/C)及高分辨X射线衍射(HR-XRD)技术对不同衬底条件的ZnO外延膜进行了组分及结构分析,结果表明在采用SiC缓冲层后,Si(111)衬底上ZnO(0002)面衍射峰半高宽明显减小,缺陷密度降低,单晶质量显著变好,c轴方向应变由0·49%变为-0·16%,即由拉应变变为压应变且应变值变小,说明SiC缓冲层可以有效地减小ZnO与Si衬底晶格失配带来的应变,改善外延膜质量,实现Si衬底上单晶ZnO的生长.
- 王坤姚淑德丁志博朱俊杰傅竹西
- 关键词：高分辨X射线衍射
- 带有AlN插入层的GaN薄膜的结构及应变研究
- 2006年
- 利用金属有机化学汽相沉积(MOCVD)法在硅衬底上生长具有AlN插入层的GaN外延膜,采用高分辨X射线衍射(HRXRD)和卢瑟福背散射/沟道(RBS/Channeling)技术研究分析其结构和应变性质。从RBS<0001>沟道谱可知,该外延膜具有良好的结晶品质,χmin=2.5%。利用不同方位角上XRD摇摆曲线测量,可得出GaN(0001)面与Si(111)面之间的夹角β=1.379°。通过对GaN(0002)和GaN(101-5)衍射面的θ-2θ扫描,可以得出GaN外延膜在垂直方向和水平方向的平均弹性应变分别为-0.10%±0.02%和0.69%±0.09%。通过对{101-0}面内非对称<12-13>轴RBS角扫描可得出由弹性应变引起的四方畸变eT在近表面处为0.35%±0.02%。外延膜弹性性质表明GaN膜在水平方向具有张应力(e∥>0)、在垂直方向具有压应力(e⊥<0),印证了XRD的结果。四方畸变是深度敏感的,通过对不同深度的四方畸变计算可知,AlN插入层下面的GaN外延膜弹性应变释放速度比AlN层上面的GaN层弹性应变释放快,说明AlN层的插入缓解了应变释放速度。
- 侯利娜姚淑德周生强赵强王坤丁志博王建峰
- 关键词：GAN高分辨X射线衍射
- 用卢瑟福背散射/沟道技术及高分辨X射线衍射技术分析不同Al和In含量的AlInGaN薄膜的应变被引量：7
- 2007年
- 利用卢瑟福背散射/沟道技术对在蓝宝石衬底上用金属有机化学气相沉积方法生长的有GaN缓冲层(>2μm)的一系列不同Al和In含量的AlInGaN薄膜进行组分及结晶品质的测量;并结合高分辨X射线衍射技术,通过对AlInGaN的对称(0002)面,及非对称(1015)面的θ—2θ扫描及倒空间扫描,可以精确测定AlInGaN外延层的晶格常数及水平和垂直方向的应变.实验结果表明AlInGaN薄膜中不同含量Al和In对其应变有较大的影响,结合Vegard定理,对这一现象给出了理论的解释.
- 王欢姚淑德潘尧波张国义
- 关键词：ALINGAN高分辨X射线衍射
- Mg^+注入对GaN晶体辐射损伤的研究被引量：3
- 2006年
- 在蓝宝石衬底上通过金属有机物化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)方法外延生长的GaN薄膜具有良好的结晶品质,χmin达到2·00%.结合卢瑟福背散射/沟道(Rutherford backscattering/channeling,RBS/C)和高分辨X射线衍射(high-resolution X-ray diffraction,HXRD)的实验测量,研究了不同剂量和不同角度Mg+注入GaN所造成的辐射损伤.实验结果表明,随注入剂量的增大,晶体的辐射损伤也增大,注入剂量在1×1015atom/cm2以下,χmin小于4·78%,1×1016atom/cm2是Mg+注入GaN的剂量阈值,超过这个阈值,结晶品质急剧变差,χmin达到29·5%;随机注入比沟道注入的辐射损伤大,且在一定范围内随注入角度的增大,损伤也增大,在4×1015atom/cm2剂量下偏离〈0001〉沟道0°,4°,6°,9°时的χmin(%)分别为6·28,8·46,10·06,10·85;经过700℃/10min+1050℃/20s两步退火和1000℃/30s高温快速退火后,晶体的辐射损伤都有一定程度的恢复,而且1000℃/30s高温快速退火的效果更好,晶体的辐射损伤可以得到更好的恢复.
- 蒙康姜森林侯利娜李蝉王坤丁志博姚淑德
- 关键词：GAN高分辨X射线衍射
- InGaN/GaN多量子阱的组分确定和晶格常数计算被引量：16
- 2007年
- 采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术以蓝宝石为衬底在n型GaN单晶层上生长了InGaN/GaN多量子阱结构外延薄膜,利用高分辨X射线衍射(HRXRD),卢瑟福背散射/沟道(RBS/channeling),以及光致发光(PL)技术对InGaN/GaN多量子阱结构薄膜分别进行了平均晶格常数计算、In原子替位率计算和In组分的定量分析.研究表明:InGaN/GaN多量子阱的水平和垂直方向平均晶格常数分别为aepi=0.3195nm,cepi=0.5198nm,In原子的替位率为99.3%,利用HRXRD和RBS/channeling两种分析技术计算In的组分分别是0.023和0.026,并与样品生长时设定的预期目标相符合,验证了两种实验方法的准确性;而用室温条件下的光致发光谱(PL)来计算InGaN/GaN多量子阱中In的组分是与HRXRD和RBS/channeling的实验结果相差很大,说明用PL测试In组分的方法是不适宜的.
- 丁志博王琦王坤王欢陈田祥张国义姚淑德
- 关键词：INGAN/GAN多量子阱高分辨X射线衍射光致发光
