富In组分的InGaN合金组分及温度对声子模特性的影响  

Effects of indium composition x and temperature on the raman phonon properties of In_xGa_(1-x) N alloys with high Indium composition

作　　者：李烨操[1] 胡海楠[1] 刘斌[1] 张荣[1] 滕龙[1] 庄喆[1] 谢自力[1] 陈敦军[1] 郑有炓[1] 陈强[1] 俞慧强[1] 

机构地区：[1]南京大学电子科学与工程学院,南京210093

出　　处：《中国科技论文》2013年第7期703-706,共4页China Sciencepaper

基　　金：国家重点基础研究发展计划资助项目(2011CB301900);国家高技术研究发展计划资助项目(2011AA03A103);国家自然科学基金资助项目(60990311;60820106003;60906025;60936004;61176063);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20090091120020);江苏省自然科学基金资助项目(BK2011010;BK2010385;BK2010178);霍英东教育基金资助项目(122028)

摘　　要：采用MOCVD方法在GaN/α-Al2O3(0001)衬底上生长获得了InGaN合金薄膜。X射线衍射(XRD)谱仅观察到In-GaN(0002)和GaN(0002)的衍射峰,表明InGaN与GaN均具有单晶C向的六方纤锌矿结构,利用衍射角度计算出InxGa1-xN薄膜的合金In组分x范围为0.34≤x≤1。室温下拉曼散射光谱测量发现,该系列InxGa1-xN合金的A1(LO)与E2(high)声子模峰位随着In组分x的增加均向低波速移动,并且峰位随组分的关系满足单模模式的变化规律。变温(93～673K)测量的拉曼散射光谱显示,InGaN的A1(LO)模峰位随着测量温度的升高向低波速非线性地偏移,该现象是由于晶格热膨胀和格点的非简谐振动的温度效应共同作用引起的。InGaN thin films have been grown on the GaN/α-Al2O3 （0001） template by metal-organic chemical vapor deposition （MOCVD）. The diffraction peaks of InGaN（0002） and GaN（0002） are observed in the X-ray diffraction （XRD） spectra, which reveals the single crystalline c-orientation wurtzite structure of InGaN alloys. Besides, the In composition x of these samples is calculated to be from 0. 34 to I by using measured Bragg diffraction angles. These InGaN alloys were first studied by Raman scat- tering at room temperature. It is found that the peak position of both A1 （LO） and E2 （high） phonons shifts to low energies with the increase of composition x, which obeys the single-mode behavior. The results of Raman scattering spectra under varied tem- peratures （93-673 K） show that the Raman shift of A1 （LO） phonon decreases non-linearly with elevated temperatures, which could be attributed to the temperature dependence of crystal thermal expiation and the lattice vibration anharmonicity.

关 键 词：微电子学与固体电子学 INGAN 拉曼散射 声子模 温度 

分 类 号：TN304.055[电子电信—物理电子学]