MOCVD外延Al2O3基AlGaN/GaN超晶格的结构和光学特性

稀有金属材料与工程, 2005, 34(9): 1385-1388.

MOCVD外延Al2O3基AlGaN/GaN超晶格的结构和光学特性

李美成 ^1, , 邱永鑫 ^2, , 李洪明 ^3, , 赵连城 ^4,

1.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

2.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

3.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

4.哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001

基金项目: 国家自然科学基金(50272019) 哈尔滨工业大学校科研和教改项目(HIT.2001.15)

关键词： AlGaN/GaN超晶格 , 微观结构 , 吸收光谱 , 光致发光

Microstructures and Optical Characteristics of A1GaN/GaN Based on Al2O3 Prepared by MOCVD

通过X射线衍射分析、透射电镜观察、红外透射光谱分析、紫外-可见吸收光谱分析和光致发光试验,研究了用金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)的方法,在带有GaN缓冲层的蓝宝石(Al2O3)衬底上生长的AlGaN/GaN超晶格材料的微观结构、光吸收性质和发光特性.X射线衍射结果表明,GaN基材料均为纤锌矿六方结构,薄膜具有良好的结晶质量,薄膜生长沿c轴择优取向.透射电镜观察表明,超晶格试样的周期结构分布均匀,实际周期为13.3 nm,且观察到高密度的位错存在于外延膜中.通过光学试验数据,确定了试样的光学吸收边都是在370 nm附近,理论计算显示试样为直接跃迁型半导体,禁带宽度约为3.4 eV.试样的折射率随光子能量的增加而增加、随波长的增加而减小,计算表明消光系数的极小值位于370 nm处.光致发光测试分析表明,超晶格有很好的发光性能,并发现存在黄带发光.

参考文献

[1]	李镇江,李贺军,陈小龙,李克智,曹永革,李建业.低维GaN纳米材料的最新研究进展[J].稀有金属材料与工程,2002(05):321-324.
[2]	Morkoc H;Strite S;Gao G B .[J].Journal of Applied Physics,1994,76:1363.
[3]	Khan M A;Kuznia J N;Hove J M .[J].Applied Physics Letters,1991,58:526.
[4]	Strite S;Morkoc H .[J].Journal of Vacuum Science and Technology,1992,10:1237.
[5]	陈治明.半导体器件的材料物理学基础[M].北京:科学出版社,1999:330.

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