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氮化镓(GaN)作为Ⅲ-Ⅴ直接带隙半导体材料,室温下有着较宽的禁带宽度(3.39eV)。20世纪90年代,日本Nichia公司开发出第一只InGaN/AlGaN双异质结蓝色发光二极管(LED),标志着GaN在取代了继Si和GaAs之后成为了第三代半导体材料并正式登上了商用化的舞台。目前,GaN以其优良的特性已经被应用到如发光二极管(LED)、半导体激光(LD)、紫外探测器、太阳能电池以及大规模集成电路等诸多领域,并将在高频、耐高温、抗辐射和大功率半导体器件应用方面有着更广阔的应用前景。对于目前制备GaN薄膜材料来说,常用的衬底材料主要有蓝宝石(α-Al2O3)、Si、SiC以及石英等材料,并且已经具备相对成熟的制备工艺。各种衬底材料有着其独特的优势,但也存在诸多缺点,比如α-Al2O3和Si与GaN晶格失配较大,SiC的价格昂贵等。为了削弱衬底材料对GaN发展的影响,更好地发挥GaN材料的特性,近年来,有人开始尝试在金属衬底上生长GaN薄膜。首先,由于金属具有良好的导热性,可以有效地解决LED器件中的散热问题;其次,由于金属的导电性可以直接将其用作器件的电极来使用。最后,廉价的金属衬底可以节省器件成本。然而,以金属为衬底制作GaN基LED器件必须克服几个难题:一、较高的生长温度时容易使金属不同程度地熔化。高温会使金属与GaN之间产生有害的界面反应,或加剧金属杂质向GaN薄膜的扩散,影响薄膜质量。三、金属材料一般与GaN之间有较高的热膨胀系数差,因而在高温生长过程中会导致界面应力增大,容易导致薄膜龟裂。为了解决上述难题,本文以高反射率的镀银硅片为衬底,降低衬底对光的吸收作用;采用电子回旋共振-等离子体增强金属有机物化学气相沉积(ECR-PEMOCVD)方法低温沉积,避免温度过高时金属熔化;同时在沉积前,先生长一层GaN缓冲层以降低衬底与GaN薄膜间的晶格失配,最终成功制备出高质量的GaN薄膜。实验中,以TMGa和氮气分别作为Ga源和N源,以超纯氢气作为载气。通过改变TMGa流量和沉积温度分别研究二者对GaN薄膜生长的影响。通过反射高能电子衍射(RHEED)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、电子扫描显微镜(SEM)以及半导体特性测试系统对GaN薄膜样品进行表征,对GaN薄膜样品的晶体结构、表面形貌、电学特性以及组分分析研究。结果表明:在银衬底上生长GaN薄膜的最佳TMGa流量为1.2sccm,最佳沉积温度为485℃。