色散对GaN与ZnO的XRD摇摆曲线的影响.pdfVIP

第 26 卷 　第 5 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol . 26 　No . 5 2005 年 5 月 　　 C H IN ESE J OU RNAL O F SEM ICONDU C TOR S 　　May ,2005 色散对 Ga N 和 ZnO 的 XRD 摇摆曲线的影响 王 　立 　方文卿 　蒲 　勇 　郑畅达 　戴江南 　莫春兰 　江风益 (南昌大学教育部发光材料与器件工程研究中心 , 南昌　330047) ( ) 摘要 : 在用 X 射线双晶衍射研究 GaN 和 ZnO 结晶性能的实验中 ,观察到 102 非对称衍射摇摆曲线的半峰宽比 ( ) ( ) α 002 对称衍射更窄以及 ZnO 002 摇摆曲线分裂的现象. 经研究证实 ,这是由于 K 2 线参与衍射引起的. 通过计算 α α ( ) ( ) K 1 和 K 2 线在不同晶面衍射的分离角并与实验现象对 比 , 阐明了 GaN 样品 102 半峰宽比 002 小以及 ZnO (002) 衍射峰分裂的原因. 在此基础上 ,进一步分析了在使用不同参考晶体的双晶衍射系统中 , GaN 和 ZnO 的各晶 ( ) 面被 X 射线色散展宽的情况 ,并提出 ,在使用 Si , Ge 或 GaA s 的 220 面为参考晶面的双晶衍射仪中 , GaN 和 ZnO ( ) ( ) ( ) 的 002 和 102 面摇摆曲线的半峰宽受色散效应的影响小 ;而在使用 Si , Ge 或 GaA s 的 004 面为参考晶面的双晶 ( ) ( ) ( ) ( ) 衍射系统中 , 002 和 102 面摇摆曲线的半峰宽受色散效应影响较大 ,此时 004 和 103 受色散影响小 , 因此用来 表征晶体质量将更可靠. 关键词 : GaN ; ZnO ; 金属有机物化学气相沉积 ; X 射线双晶衍射 ; 色散效应 PACC : 6 110 F ; 6855 中图分类号 : TB43 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 02534 177 (2005) 0509 1705 泛用来研究它们的结构性质[7 ,8 ] . 然而 , 由于条件的 1 　引言 限制 ,许多研究人员采用仍然普通的双晶衍射方法. 由于普通的双晶衍射仪本身对摇摆曲线的线宽有较 GaN 和 ZnO 是当前半导体材料 中的研究热 大的影响 ,这对高完整性晶体来说不能忽略 ,因此研 点. 它们在短波长发光器件 、高温大功率电子器件 、 究衍射系统对摇摆曲线半峰宽的影响对于了解材料 紫外探测器等领域具有广泛的应用. GaN 和 ZnO 的真实性质就显得非常重要. 例如 , 由