GaN/AlGaN超晶格透射电镜分析

用MOCVD法生长了120周期的GaN/Al0.14Ga0.86N超晶格,激光剥离技术被有效地用于GaN/AlGaN超晶格截面透射电镜样品的制作.用透射电子显微镜观察到了清晰的超晶格及晶胞周期结构,电子衍射也表明生长的超晶格样品质量较好.在透射电镜图中看到了Al,Ga原子的聚居点,这些聚居点达到应力临界时将可能成为新缺陷的起点.同时观察到GaN缓冲层中的线缺陷大多呈现弯曲的弧形,这是外延生长导致的.     

GaN/AlGaN超晶格透射电镜分析

用MOCVD法生长了120周期的GaN/Al0.14Ga0.86N超晶格，激光剥离技术被有效地用于GaN/AlGaN超晶格截面透射电镜样品的制作. 用透射电子显微镜观察到了清晰的超晶格及晶胞周期结构，电子衍射也表明生长的超晶格样品质量较好. 在透射电镜图中看到了Al, Ga原子的聚居点，这些聚居点达到应力临界时将可能成为新缺陷的起点. 同时观察到GaN缓冲层中的线缺陷大多呈现弯曲的弧形，这是外延生长导致的.     

氧化Au/Ni/p-GaN欧姆接触形成的机理

用卢瑟福背散射(RBS)和同步辐射X射线衍射(XRD)研究了p-GaN上的Ni/Au电极在空气下不同温度合金后的微结构的演化,并揭示这种接触结构的欧姆接触形成机制.研究不同温度下比接触电阻(ρc)的变化,发现从450℃开始Au扩散到GaN的表面在p-GaN上形成外延结构以及O向电极内部扩散反应生成NiO对降低ρc起到了关键的作用.在500℃时,Au的外延结构进一步改善,O进一步向样品内部扩散生成NiO,ρc也达到了最低值.但当合金温度升高到600℃时,金属-半导体界面NiO的大部分或全部向外扩散,从而脱离与p-GaN的接触,使ρc显著升高.     

p型GaN的Ni/Au合金电极的I-V特性

运用传输线方法(TLM)测量了p型GaN合金后的Ni/Au电极的接触电阻率和电流-电压(I-V)关系,推导了合金的Ni/Au电极和p型GaN接触处的电流密度与电压(J-V)的关系.在考虑热发射机制和镜像力的基础上,通过对p型GaN的Ni/Au合金电极的I-V特性分析,进一步得出势垒高Φb=0.41eV,受主浓度Na=4×1019cm-3,能带弯曲Vi=0.26V,和EF-Ev:0.15eV.这些结果与理论值和其他实验结果符合得很好.     

p型GaN的Ni/Au合金电极的I-V特性

运用传输线方法(TLM)测量了p型GaN合金后的Ni/Au电极的接触电阻率和电流-电压(I-V)关系,推导了合金的Ni/Au电极和p型GaN接触处的电流密度与电压(J-V)的关系.在考虑热发射机制和镜像力的基础上,通过对p型GaN的Ni/Au合金电极的I-V特性分析,进一步得出势垒高Φb=0.41eV,受主浓度Na=4×1019cm-3,能带弯曲Vi=0.26V,和EF-Ev:0.15eV.这些结果与理论值和其他实验结果符合得很好.     

氧化Au/Ni/p-GaN欧姆接触形成的机理

用卢瑟福背散射（RBS）和同步辐射X射线衍射（XRD）研究了p-GaN上的Ni/Au电极在空气下不同温度合金后的微结构的演化，并揭示这种接触结构的欧姆接触形成机制．研究不同温度下比接触电阻(ρc)的变化，发现从450℃开始Au扩散到GaN的表面在p-GaN上形成外延结构以及O向电极内部扩散反应生成NiO对降低ρc起到了关键的作用．在500℃时，Au的外延结构进一步改善，O进一步向样品内部扩散生成NiO,ρc也达到了最低值．但当合金温度升高到600℃时，金属-半导体界面NiO的大部分或全部向外扩散，从而脱离与p-GaN的接触，使ρc显著升高．     

GaN/AlGaN超晶格透射电镜分析

用MOCVD法生长了120周期的GaN/Al0.14Ga0.86N超晶格,激光剥离技术被有效地用于GaN/AlGaN超晶格截面透射电镜样品的制作.用透射电子显微镜观察到了清晰的超晶格及晶胞周期结构,电子衍射也表明生长的超晶格样品质量较好.在透射电镜图中看到了Al,Ga原子的聚居点,这些聚居点达到应力临界时将可能成为新缺陷的起点.同时观察到GaN缓冲层中的线缺陷大多呈现弯曲的弧形,这是外延生长导致的.     

退火对Mg离子注入p-GaN薄膜性能的影响

在用 MOCVD 方法生长的 p-GaN 薄膜中注入 Mg 离子,然后在 N_2气氛下在850～1150℃之间快速退火,研究了 Mg~+离子注入后样品退火前后的结构、光学和电学性质．结果表明,离子注入使 GaN 晶体沿着 a 轴和 c 轴方向同时膨胀．在离子注入后的 p-GaN 薄膜的拉曼散射谱中出现波数为300 cm~(-1)和360 cm~(-1)两个新峰,其强度随着退火温度而变化．这两个新峰分别对应于布里渊区边界的最高声学声子支的振动模式和局域振动模式．消除这两个损伤引起的峰的临界温度是不同的．注入剂量1×10~(14)cm~(-2)是一个临界值,对于注入剂量高于这个临界值的样品,高温退火不能使其晶体质量全部恢复．