BN包覆GaN納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)制備及理論研究.pdf

1、氮化鎵（GaN）是III-V族第三代直接寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)越的光電性能，可以被用于制造紫外線探測器、高溫高輻射探測器和高頻大功率微波器件等。包覆作為開拓GaN光電子器件應(yīng)用的重要途徑，被廣大科研學(xué)者采用。氮化硼（BN）是直接寬帶隙半導(dǎo)體材料，具有與GaN相同的結(jié)構(gòu)和相近的晶格常數(shù)，具有良好的物化性質(zhì)及負(fù)的電子親和勢，被廣泛地應(yīng)用于場發(fā)射器件及發(fā)光二極管等。因此鑒于兩者的優(yōu)良特性可制備BN包覆GaN納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)

2、來提升場發(fā)射器件及發(fā)光器件的性能。本文通過理論和實(shí)驗(yàn)兩部分研究BN包覆GaN納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和CVD制備。
　　在理論上，用密度泛函理論（DFT）研究了BN包覆GaN納米線的電子結(jié)構(gòu)和功函數(shù)。結(jié)果表明，BN包覆GaN納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)的帶隙稍微變寬，導(dǎo)帶向高能方向稍有移動，電子親和勢減??；BN包覆GaN納米線修飾了GaN納米線的電子結(jié)構(gòu)，復(fù)合結(jié)構(gòu)導(dǎo)帶底的電荷密度主要分布在B原子及其附近的N原子和Ga原子周圍；BN包覆GaN納米線使

3、得GaN納米線表面功函數(shù)（WF）稍有降低。
　　在實(shí)驗(yàn)上，采用化學(xué)氣相沉積法（CVD）法，首先在Si沉底上制備出形貌比較好的GaN納米線，然后使用B的前驅(qū)體在已經(jīng)長好的GaN納米線上進(jìn)行二次生長BN材料進(jìn)行包覆，使用場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、X-射線衍射（XRD）、能譜（EDS）對BN包覆GaN納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，研究了不同前驅(qū)體和反應(yīng)溫度對BN包覆GaN納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，使用B2O3及C粉作為前驅(qū)體包