MBE生长的Gan的物性 - 重庆理工大学学报.PDF

第２６卷　第４期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１２年４月 Ｖｏｌ．２６　　Ｎｏ．４ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ａｐｒ．２０１２  ＭＢＥ生长的ＧａＮ的物性 郑显通，苑进社，李　瑶，刘　帆 （重庆师范大学 物理与电子工程学院，重庆　４０００４７） 摘　　　要：用分子束外延技术制备了厚度为０．８ ｍ的ＧａＮ样品。采用反射高能电子衍射、 μ 原子力显微镜和高分辨率Ｘ光衍射仪对样品进行了表征分析。研究发现：样品中刃位错密度为 １０ －２ ２２×１０ｃｍ ，比螺位错密度高１个数量级；室温光致发光的研究发现很强的带边峰，黄带和 ２ 蓝带发光比带边峰强度要低 １～２个数量级；室温霍尔测量发现迁移率为１２９ｃｍ／ｖ·ｓ，载流子 １４ －３ 浓度为２．４２１×１０ｃｍ 。实验结果表明，采用ＭＢＥ方法生长的ＧａＮ能有效降低背景浓度，但 是晶体质量较差，位错密度较高。 关　键　词：分子束外延；氮化镓；表面形貌；光致发光；电学性质 中图分类号：ＴＮ２０　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１２）０４－００８７－０４ ＳｔｕｄｙｏｎＰｈｙｓｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＧａＮＧｒｏｗｎｂｙＭＢＥ ＺＨＥＮＧＸｉａｎｔｏｎｇ，ＹＵＡＮＪｉｎｓｈｅ，ＬＩＹａｏ，ＬＩＵＦａｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｓａｍｐｌｅｏｆＧａＮｉｓｇｒｏｗｎｂｙＭＢＥ．Ｆｉｒｓｔ，ｗｅａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｂｙｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｅｌｅｃｔｒｏｎｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＲＨＥＥＤ），ａｎｄａｔｏｍｉｃｆｏｒｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ （ＡＦＭ）．Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｓｔｅｐｌｉｋｅｇｒａｉｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｉｓｎｏｔｏｂｓｅｒｖｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｕｒ ｆａｃｅｉｓｎｏｔｖｅｒｙｓｍｏｏｔｈ．ＨｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎＸｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ｉｓｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆ １０ －２ ｓａｍｐｌｅｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｅｄｇｅｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｄｅｎｓｉｔｙ（２．２×１０ｃｍ ）ｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｓｃｒｅｗ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｂｙｏｎｅｏｒｄｅｒ．Ｔｈｅｓｔｒｏｎｇｂａｎｄｅｄｇｅｅｍｉｓｓｉｏｎｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＰＬ）ａｔ ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｗｉｔｈａｌｍｏｓｔｎｏｙｅｌｌｏｗａｎｄｂｌｕｅｌｉｇｈｔｅｍｉｓｓｉｏｎ．Ｈａｌｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒ １４ －３ ａｔｕｒｅｉｓｕｓｅｄｆｏｒｃａｒｒｉｅｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｍｏｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｃａｒｒｉｅｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（２．４２１×１０ｃｍ ）ｉｓ ｖｅｒｙｌｏｗ，ｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍａｈｉｇｈｄｉｓｌｏｃａｔｉ