不同Ⅴ/Ⅲ族元素比对m面GaN薄膜性能的影响  

Effects of Different Ⅴ / Ⅲ Ratios on the Properties of m-Plane GaN Crystal

作　　者：谭聪聪 彭冬生[1] 陈志刚[1] 刘毅[2] 冯哲川 

机构地区：[1]深圳大学光电子器件与系统(教育部、广东省)重点实验室,广东深圳518060 [2]深圳大学师范学院,广东深圳518060 [3]国立台湾大学光电所暨电机系,中国台北10617

出　　处：《电子器件》2015年第1期14-17,共4页Chinese Journal of Electron Devices

基　　金：国家自然科学基金项目(60806017,61136001);深圳市科技计划项目(JCYJ20120613162522373,JCYJ20140418095735627);深圳大学应用技术开发项目(201128);光电子器件与系统教育部重点实验室开放基金项目(201208)

摘　　要：采用分子束外延(MBE)方法在蓝宝石衬底上外延生长m面Ga N薄膜。利用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜表面形貌,发现Ⅴ/Ⅲ族元素比从1∶80降低到1∶90时,外延膜表面均方根粗糙度从13.08 nm降低到9.07nm。利用光谱型椭偏仪研究m面Ga N薄膜,得到了m面Ga N薄膜的厚度、折射率和消光系数。拟合结果显示,Ga N样品厚度和理论值一致,且Ⅴ/Ⅲ族元素比为1∶90时,所得外延膜折射率较低,透射率大。两种测试方法表明,Ⅴ/Ⅲ族元素比较小的样品晶体质量高。The m-plane Ga N film is grown on sapphire substrate by molecular bean epitaxy（ MBE）. Surface morphology is analyzed by the atomic force microscope（ AFM） and the scanning electron microscope（ SEM）,These results show that the root mean surface（ RMS） roughness of the Ga N film decrease from 13. 08 nm to 9. 07 nm with the Ⅴ/Ⅲ ratio down from 1 ∶ 80 to 1 ∶ 90. Optical properties are investigated by spectroscopic ellipsometry（ SE）,and the thickness,refractive index and extinction coefficient were obtained. It is found that the thickness of the samples are consistent with the retical values,and a lower refractive index and larger transmittance can be getting when the Ⅴ/Ⅲ ratio down to 1 ∶90. Therefore,the Ga N film with smaller Ⅴ/Ⅲ ratio has better quality.

关 键 词：m面GaN 光学性能 分子束外延 表面形貌 

分 类 号：O484.1[理学—固体物理] TN304[理学—物理]