蓝宝石(0001)衬底上Ga浸润层对ZnO外延薄膜质量的影响  

作　　者：曾兆权[1] 王勇[2] 杜小龙[1] 梅增霞[1] 孔祥和[3] 贾金锋[1] 薛其坤[1] 张泽[2] 

机构地区：[1]中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京100080 [2]中国科学院物理研究所电子显微镜重点实验室,北京100080 [3]曲阜师范大学物理工程学院,曲阜273165

出　　处：《中国科学（G辑）》2004年第3期290-299,共10页

基　　金：国家自然科学基金(批准号: 60376004;10174089;60021403);国家重点基础研究发展规划(批准号: 2002CB613502)资助项目

摘　　要：利用射频等离子体辅助分子束外延(RF-MBE), 通过在蓝宝石(0001)衬底上预先沉积金属Ga薄层的方法生长出了高质量的ZnO单晶薄膜. 这个Ga薄层的引入完全抑制了导致ZnO薄膜质量下降的旋转畴和倒反畴的形成. 反射式高能电子衍射(RHEED)原位观察以及高分辨X射线衍射(HRXRD)、透射式电子显微(TEM)和会聚束电子衍射(CBED)测试表明, 该薄膜具有很高的晶体质量和单一Zn极性. 详细讨论了Ga浸润层在ZnO的极性选择以及缺陷密度的减少等方面所起的作用, 并通过一个双层Ga原子模型分析了单一极性生长的机理.

关 键 词：半导体材料 蓝宝石衬底 氧化锌薄膜 射频等离子体辅助分子束外延技术 反射式高能电子衍射分析 会聚束电子衍射分析 

分 类 号：TB43[一般工业技术]