高分辨X射線衍射技術(shù)在GaN LED生產(chǎn)中的應(yīng)用.pdf

1、繼第一代Ge、Si半導(dǎo)體材料、第二代GaAs、InP化合物半導(dǎo)體材料之后, GaN基材料被譽(yù)為第三代半導(dǎo)體材料。它具有禁帶寬度寬的特點(diǎn),電子漂移飽和速度高、介電常數(shù)小、導(dǎo)熱性能好、化學(xué)和熱穩(wěn)定性好,非常適合于制作高溫、高頻及大功率電子器件。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn),GaN基藍(lán)綠光LED已經(jīng)走向規(guī)模化生產(chǎn)。但是,技術(shù)沒有完全成熟,仍有不少問題需要解決,追求高功率、高光電轉(zhuǎn)化效率仍然是生長LED的技術(shù)重點(diǎn)。
　　在實(shí)際的應(yīng)用中,外延結(jié)構(gòu)的優(yōu)

2、化是提升器件效率的重要手段,對外延片晶體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)參數(shù)的測試和分析是結(jié)構(gòu)和工藝優(yōu)化的重要依據(jù)。高分辨率 X射線衍射技術(shù)能快速準(zhǔn)確無損地獲知晶體質(zhì)量,分析GaN外延層各層的結(jié)構(gòu),第一時間為規(guī)模化生產(chǎn)提供需要的數(shù)據(jù),正是實(shí)現(xiàn)以上功能的理想方法。
　　本文利用這種方法,針對GaN基LED外延片規(guī)?；a(chǎn)進(jìn)行了相關(guān)的測試研究,主要內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)包括以下幾個方面:
　　(1)介紹了三種X射線衍射技術(shù),針對Bede QC3型高分辨率X射線衍

3、射儀,介紹了衍射儀的物理操作過程,并說明了常用的掃描方式及其測試的參數(shù);
　　(2)通過360°的Φ掃描進(jìn)行了GaN外延層晶體結(jié)構(gòu)的研究,分析了晶面衍射的空間分布;
　　(3)采用傾斜對稱衍射技術(shù)獲取搖擺曲線,以表征外延層中的位錯密度;
　　(4)采用擬合的方法表征GaN LED的MQW周期厚度,并研究其對LED亮度和波長的影響;
　　(5)利用轉(zhuǎn)Φ的方法初步排除設(shè)備誤差,計(jì)算晶格常數(shù)。利用多級衍射的方法精確地計(jì)