气压对PLD法在AlN/Si上外延生长的GaN性能的影响  

Effect of nitrogen pressure on the properties of GaN films epitaxially grown on AlN/Si by pulsed laser deposition

作　　者：朱运农 王文樑[1] 杨为家[1] 王海燕[1] 李国强[1,2] 

机构地区：[1]华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室,广东广州510640 [2]华南理工大学广东省半导体照明与信息化工程技术研究中心,广东广州510640

出　　处：《材料研究与应用》2016年第1期16-21,共6页Materials Research and Application

基　　金：国家优秀青年科学基金(51422203);广东省杰出青年科学基金(S2013050013882);广东省重大科技专项(2014B010119001)资助项目

摘　　要：采用脉冲激光沉积（PLD）技术在AlN／Si异质结上外延生长GaN薄膜．研究了气压对GaN薄膜结构性能和表面形貌的影响，利用高分辨X射线衍射仪（HRXRD）、原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对GaN薄膜的结构性能及表面形貌等进行表征和分析．结果表明：气压在1～50mTorr范围时，GaN薄膜的表面形貌及结构性能均是先好后差；当气压在最佳值10mTorr时，外延生长的GaN薄膜质量最优，其（0002）和（1012）面的高分辨X射线衍射摇摆曲线峰值半高宽（FWHM）分别为0．7°和0．8°；原子力显微镜测试得到GaN薄膜表面的粗糙度为1．8nm．The GaN films have been grown on AlN/Si（111） hetero-structures by pulsed laser deposition （PLD） and the effect of nitrogen pressure on the structural properties and the surface morphologies of GaN films is investigated. High resolution X-ray diffraction （HRXRD）, atomic force microscope （AFM） and scanning electron microscope （SEM） are used to characterize and analyze the structural properties and the surface morphologies of GaN films. When the nitrogen pressure changes from lmTorr to 50 mTorr, the structural properties and the surface morphologies of GaN films are improved at first, and then deteriorated. Meanwhile, it shows an optimum value of 10 mTorr pressure, the as-grown GaN reveals that the full-width at half-maximum （FWHM） of GaN （0002） and （1012） is 0.7° and 0.8°, respectively, and very smooth surface with a root-mean square （RMS） surface roughness of 1.8 nm, indicating high-quality GaN films.

关 键 词：气压 脉冲激光沉积 GAN 

分 类 号：TN304.2[电子电信—物理电子学]