InGaN、InN及其異質結構材料生長與特性研究.pdf

1、InN及InGaN材料在電子和光電器件方面有誘人的應用前景,但由于InN生長的特殊性和InGaN合金中的相分離等問題,阻礙了高質量InN基材料的制備。近年來,隨著氮化物半導體材料生長技術的進步和人們其生長機理認識的深入,為制備高質量的高In組分InGaN及InN材料提供了很好的基礎。本文即在此背景下,對InN基材料生長方法與特性進行了深入研究,研究成果如下:
　　 采用低壓MOCVD生長方法,通過生長工藝的優(yōu)化,成功地制備出不同

2、組分的InGaN薄膜,并研究了生長工藝參數對材料特性的影響。
　　 對于在常規(guī)GaN生長條件下制備的InGaN來說,提高壓強和降低溫度均有利于In的結合和表面形貌的改善。在較高壓強下,所制備的InGaN薄膜表面同時出現(xiàn)螺旋型小丘和孔這兩種典型的形貌；提高反應氣體的Ⅴ/Ⅲ比,孔的密度和尺寸均下降；提高溫度可以加快生長速率,表面形貌變好,但犧牲了In組分。
　　 將InGaN薄膜材料引入到GaN異質結構中,通過生長工藝參數與

3、結構優(yōu)化,成功地生長出InGaN溝道異質結構以及InGaN背勢壘雙異質結構。
　　 InGaN作為溝道層時,測試結果表明,在低溫勢壘層結構下,得益于界面粗糙度的減小,二維電子氣的電特性提高,而InGaN層組分和厚度波動等質量問題也成為限制其遷移率的重要因素；InGaN作為背勢壘時,GaN溝道中載流子限域性和面密度均提高,但由于受到來自InGaN層的各種散射,遷移率下降。
　　 采用低壓MOCVD生長方法,在不同的襯底和氮