生长温度对分子束外延Aln薄膜的影响-重庆理工大学学报.PDFVIP

第２６卷　第５期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１２年５月 Ｖｏｌ．２６　　Ｎｏ．５ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｍａｙ２０１２  生长温度对分子束外延ＡｌＮ薄膜的影响 李　瑶，郑显通，刘　帆，蒋一翔，邹祥云，苑进社 （重庆师范大学 物理与电子工程学院，重庆　４０００４７） 摘　　　要：研究了不同生长温度对分子束外延设备在蓝宝石衬底上外延ＡｌＮ薄膜时对薄膜样 品晶体质量和表面形貌的影响。研究发现：随着生长温度的提高，ＲＨＥＥＤ条纹更加纤细、更加 细锐；在低温下，ＡｌＮ表面有密集的小岛状晶粒结构，但随着温度的升高，小岛之间开始聚合，并 形成大范围的原子力台阶，表明ＡｌＮ薄膜在高温下有良好的二维生长模式；（００２）和（１０２）面 ＸＲＤ半高宽结果进一步表明ＡｌＮ薄膜的二维生长模式，且在高温下，ＡｌＮ薄膜中的刃型位错密 度大大减小。说明提高生长温度有助于提高ＡｌＮ薄膜的晶体质量，获得平坦的表面。 关　键　词：分子束外延；ＡｌＮ；ＲＨＥＥＤ；ＡＦＭ；ＸＲＤ 中图分类号：ＴＭ２３　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１２）０５－００６６－０４ ＴｈｅＩｍｐａｃｔｏｆＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｅａｍＥｐｉｔａｘｙ ＧｒｏｗｔｈｏｆＡｌＮ ＬＩＹａｏ，ＺＨＥＮＧＸｉａｎｔｏｎｇ，ＬＩＵＦａｎ，ＪＩＡＮＧＹｉＸｉａｎｇ， ＺＯＵＸｉａｎｇｙｕｎ，ＹＵＡＮＪｉｎｓｈｅ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｓｔｕｄｉｅｄｈｏｗｄｉｄｔｈｅｇｒｏｗｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｑｕａｌｉｔｙａｎｄｓｕｒ ｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＡｌＮｆｉｌｍｓｇｒｏｗｎｂｙｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｅａｍｅｐｉｔａｘｙ．ＲＨＥＥＤｓｔｒｅａｋｓｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅａｎｄ ｍｏｒｅｓｌｅｎｄｅｒｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｇｒｏｗｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．ＢｙｍｅａｎｓｏｆＡＦＭｉｍａｇｅｓ，ｗｅｆｏｕｎｄｔｈａｔｉｎｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｒｅａｒｅｌｏｔｓｏｆｉｓｌａｎｄｌｉｋｅｇｒａｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｎｔｈｅＡｌＮｆｉｌｍｓｓｕｒｆａｃｅ．Ａｎｄｔｈｅｉｓｌａｎｄｂｅ ｇａｎｔｏａｇｇｒｅｇａｔｅｔｏｇｅｔｈｅｒａｎｄｆｏｒｍａｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆａｔｏｍｉｃｓｔｅｐｓｗｉｔｈｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｇｒｏｗｔｈｔｅｍｐｅｒａ ｔｕｒｅ．Ａｌｌｏｆｔｈｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａｇｏｏｄｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｇｒｏｗｔｈｍｏｄｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆＸＲＤｆｕｒｔｈｅｒ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈｅｇｏｏｄｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｇｒｏｗｔｈｍｏｄｅ．ＴｈｅｄｅｎｓｉｔｙｏｆｅｄｇｅｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＡｌＮｆｉｌｍｓｈａｓ ｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｈｉｇｈｇｒｏｗｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ａｌｌｏｆｔｈｅａｂｏｖｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅｌｐｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｑｕａｌｉｔｙａｎｄｏｂｔａｉｎａｆｌａｔｓｕｒｆａｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＢＥ；ＡｌＮ；ＲＨＥＥＤ；ＡＦＭ；ＸＲＤ 　　收稿日期：２０１２－０２－１４ 作者简介：李瑶（１９８７—），男，湖北襄阳人，硕士研究生，主要从事宽禁带半导体材料研究；通讯作者 苑进社 （１９５８—），教授，主要从事微晶ＣａＮ半导体薄