BN包覆GaN納米線復合結構制備及理論研究.pdf

1、氮化鎵（GaN）是III-V族第三代直接寬禁帶半導體材料，具有穩(wěn)定的物理化學性質和優(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光電子器件應用的重要途徑，被廣大科研學者采用。氮化硼（BN）是直接寬帶隙半導體材料，具有與GaN相同的結構和相近的晶格常數，具有良好的物化性質及負的電子親和勢，被廣泛地應用于場發(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納米線復合結構

2、來提升場發(fā)射器件及發(fā)光器件的性能。本文通過理論和實驗兩部分研究BN包覆GaN納米線復合結構的性質和CVD制備。
　　在理論上，用密度泛函理論（DFT）研究了BN包覆GaN納米線的電子結構和功函數。結果表明，BN包覆GaN納米線復合結構的帶隙稍微變寬，導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納米線的電子結構，復合結構導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（WF）稍有降低。
　　在實驗上，采用化學氣相沉積法（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的前驅體在已經長好的GaN納米線上進行二次生長BN材料進行包覆，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納米線復合結構進行表征，研究了不同前驅體和反應溫度對BN包覆GaN納米線復合結構的影響。結果表明，使用B2O3及C粉作為前驅體包