位错形态与GaN外延薄膜电阻率之间的关系.pdfVIP

第34卷第12期 发 光 学 报 V01．34No．12 2013年12月 CHINESE OFLUMINESCENCEDec．，2013 JOURNAL 文章编号：1000-7032(2013)12—1607-06 位错形态与GaN外延薄膜电阻率之间的关系 甄慧慧1’2，鲁 麟1’孙，刘子超1’2，尚林1’2I，许并社1’2+ (1．太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室，山西太原030024； 2．太原理q-大学新材料工程技术研究中心，山西太原030024) 摘要：利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)，通过改变生长过程中成核层退火阶段的反应室压力，在蓝宝 石衬底上制得了不同阻值的GaN外延薄膜。利用原子力显微镜(AFM)、x射线衍射(XRD)和透射电子显微 镜(TEM)对所生长的GaN薄膜的表面形貌、位错密度和位错形态进行了研究。结果表明，GaN的电阻率与位 错形态之间存在密切联系，由此建立了模型来解释两者之问的关系。由于刃型位错附近存在负电荷，因此可 为电子提供传导通道。在低阻GaN中，绝大多数位错发生弯曲和相互作用，在平行于基底方向上形成负电荷 的导通通道，GaN薄膜的电导率较高。在高阻GaN中，位错生长方向垂直于基底，负电荷很难在平行于基片 方向上传导，GaN薄膜的电导率很低，由此得到高阻GaN。 关键词：氮化镓；位错形态；高阻；金属有机物化学气相沉积 中图分类号：0484．1 文献标识码：A DOI：10．3788／fgx1607 CorrelationBetweenThe of Dislocationsand MorphologyThreading The of GaN Origin High-resistivity ZHEN Hui—huil”，LULinl，孙，LIUZi—cha01”，SHANGLinl”，XU Bing．shel，2+ Science and inAdvancedMaterials (1．KeyLaboratoryofInteoCace Engineering ofTaiyuan ofTechnology University Ministry ofEducation，Taiyuan030024，China； Scienceand 2．CollegeofMaterial Engincering，TaiynanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China) }CorrespondingAuthor，E—mail：lulin@tyut．edu．ca；bsxu@tyut．edu．ca Abstract：The isthebasisofGaN—basedelectronicdevices．TheHR- high-resistivity(HR)GaN GaNfilms metal were chemical