磁控溅射法制备优质氮化镓衬底生长用氧化锌缓冲层薄膜

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sky_fly2005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
LED衬底决定了LED器件的制造路线,并且会严重影响LED器件的综合性能。开发高质量的自支撑GaN衬底是未来高效大功率LED领域重要发展趋势。然而,GaN衬底很难用常规的单晶生长技术进行制备,而是多采用在蓝宝石衬底上进行外延生长薄膜。异质外延所产生的热膨胀系数差别和晶格失配会大大降低GaN薄膜质量。ZnO和GaN具有相同的六方晶格结构,且晶格常数和热膨胀系数也很相近。因此,高质量的ZnO薄膜能作为GaN薄膜生长的缓冲层。  本文以氧化锌陶瓷靶材为原料,氧气和氩气分别作为反应和溅射气体,根据正交实验原理采用磁控溅射方法在蓝宝石衬底上制备优质GaN薄膜生长用氧化锌缓冲层薄膜,主要研究了溅射温度、所通入氧气与氩气的比例,溅射气压、溅射时间及退火处理对氧化锌薄膜的结晶性能、表面形貌、光致发光性能和薄膜厚度的影响。通过采用SEM、AFM、XRD,PL谱测试仪、台阶仪等仪器来测量表征氧化锌薄膜的性能。  实验结果表明:根据正交试验原理得出,温度变化对氧化锌薄膜的结构和结晶性及光致发光性能影响最大。当温度为250℃的时候,氧化锌薄膜的综合性能较好;比较分析了在空气氛围和氮气氛围下进行退火处理对样品性能的影响,实验表明退火处理能改善氧化锌薄膜的结晶性和光致发光性能,能增强薄膜与基底的结合力;与在氮气氛围条件下进行退火处理相比,在空气氛围条件下退火,ZnO薄膜性能更好。温度为800℃,保温1小时,空气氛围中退火,ZnO薄膜(002)取向性显著提高,FWHM值仅为0.2o,晶粒更加均匀细小;在温度为600℃,保温1h,空气氛围条件下退火,ZnO薄膜的光致发光性能最好。  最后本文得出,磁控溅射法制备高质量的氧化锌缓冲层工艺为:氧氩气体流量比例为O2:Ar=2:1、溅射气压为1Pa、薄膜沉积温度为250℃、薄膜沉积时间为2h,退火气氛为空气,退火温度介于600℃至800℃之间且保温1h。有望在高质量GaN衬底生长用缓冲层领域得到广泛应用。
其他文献
当今高中作文的教学和学生的写作出现了模式化的现象,出现了大量似曾相识的作文,因此,有必要更新作文教学的观念,进行创新作文的教学,这也是语文新课标的要求。如何创新作文的教学
民航空管飞行计划处理中心在正式接管全国范围的飞行计划集中处理工作后,对于其中因为AFTN电报中DOF项在跨UTC时间零时所带来的一系列问题,本文做出了相关的探讨并给出解决方
本文通过对荣华二采区10
期刊
钛酸锶(SrTiO3)是一种典型的钙钛矿结构介电材料,具有介电常数很高、介电损耗低、温度稳定性好的特点,被广泛应用于各种电子器件。GaN是第三代半导体,具有禁带宽度大、电子漂移饱和速度高、导热性能好等特点,其优异的电学性能在大功率、高温高频和高速半导体器件中有着不可替代的作用。通过调制掺杂后形成的AlGaN/GaN异质结具有很高的载流子浓度和电子迁移率,在低噪声高电子迁移率晶体管(HEMT)中有着
近年来,国民经济取得了长足的进步,高速铁路建设也在蓬勃发展。目前,多条设计时速为350 km/h的客运专线正在建设之中。CRH3型动车作为高速运载的主力车型,尽管主要部件的制造及整
本论文采用两种不同牌号(T30s, EPD60R)聚丙烯为基体树脂,在双螺杆挤出机中与乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)高分子材料进行熔融共混,制备两种力学性能好,透明度高的医用高分子材料,研究成果如下:(1)通过正交设计得出制备透明PP圆片最佳加工条件为:注塑温度为200℃,220℃,230℃,2
近二十年来,现代生物技术得到飞速发展,生物技术产业已逐步发展为上海的支柱产业之一。但是由于现代生物技术的一些特性,尤其是它的废弃物排放带来的生物安全问题,对人类健康和生
学位
长期以来,平原海岛地区由于与外界相对隔离,形成了以农业占主导的产业模式,农业非点源污染将会是一个长期的问题。此外,平原海岛地区淡水资源匮乏,对岛内河流水环境质量保护有着很
Si3N4陶瓷是最有希望在高温下应用的结构陶瓷之一,研究Si3N4陶瓷的连接具有十分重要的理论意义和实用价值,本文采用Au-Ni-V-Pd活性钎料钎焊Si3N4陶瓷,研究连接工艺参数和钎料