InGaN、InN及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料生長(zhǎng)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(yīng)用前景,但由于InN生長(zhǎng)的特殊性和InGaN合金中的相分離等問(wèn)題,阻礙了高質(zhì)量InN基材料的制備。近年來(lái),隨著氮化物半導(dǎo)體材料生長(zhǎng)技術(shù)的進(jìn)步和人們其生長(zhǎng)機(jī)理認(rèn)識(shí)的深入,為制備高質(zhì)量的高In組分InGaN及InN材料提供了很好的基礎(chǔ)。本文即在此背景下,對(duì)InN基材料生長(zhǎng)方法與特性進(jìn)行了深入研究,研究成果如下:
　　 采用低壓MOCVD生長(zhǎng)方法,通過(guò)生長(zhǎng)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(zhǎng)工藝參數(shù)對(duì)材料特性的影響。
　　 對(duì)于在常規(guī)GaN生長(zhǎng)條件下制備的InGaN來(lái)說(shuō),提高壓強(qiáng)和降低溫度均有利于In的結(jié)合和表面形貌的改善。在較高壓強(qiáng)下,所制備的InGaN薄膜表面同時(shí)出現(xiàn)螺旋型小丘和孔這兩種典型的形貌；提高反應(yīng)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(zhǎng)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(zhì)結(jié)構(gòu)中,通過(guò)生長(zhǎng)工藝參數(shù)與

3、結(jié)構(gòu)優(yōu)化,成功地生長(zhǎng)出InGaN溝道異質(zhì)結(jié)構(gòu)以及InGaN背勢(shì)壘雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
　　 InGaN作為溝道層時(shí),測(cè)試結(jié)果表明,在低溫勢(shì)壘層結(jié)構(gòu)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(dòng)等質(zhì)量問(wèn)題也成為限制其遷移率的重要因素；InGaN作為背勢(shì)壘時(shí),GaN溝道中載流子限域性和面密度均提高,但由于受到來(lái)自InGaN層的各種散射,遷移率下降。
　　 采用低壓MOCVD生長(zhǎng)方法,在不同的襯底和氮