气相外延GaN的拉曼散射

测量了在蓝宝石衬底上气相外延生长GaN的拉曼散射谱.除观察到已被确认的两个E2,一个A1(TO)和一个E1(TO)声于振动以外,在734±3cm-1处观察到一个散射峰且从实验上确认其为GaN的纵向光学声子模E1(LO).而且发现其强度与外延层晶体质量密切相关.A1(TO)和高频E2散射峰相对强度变化显示不同生长条件引起的外延层质量的变化.     

外延生长条件对GaN形貌影响的研究

在Ga-HCl-NH3-Ar系统中,做了多种生长参量变化对GaN晶体形貌影响的规律实验。结果表明,在其它生长条件固定的情况下,HCl的流量在15.8～21ml/min的范围内时,GaN晶体表面的生长坑大小与深度随HCl流量的增加而增大,反之则减小。而当HCl流量小于15.8ml/min时,生长的GaN膜逐渐成为多坑与多晶状。当大于21ml/min时,GaN膜的表面则逐渐出现丘锥体及多晶。经霍耳测量,样片的电子迁移率平均在116cm2/V·s左右,最高的可达462cm2/V·s。在HCl流量15.8～21ml/min的范围内,能重复生长出理想的n-GaN。     

GaN中Zn的均匀掺杂

在Ar-HCl-Ga-NH3气相外延生长GaN的过程中,分析了Zn在GaN中分布不均匀的原因,认为除生长出晶体完整性好的n-GaN提供均匀掺杂的必要条件外,Zn气流的合理分布是获得Zn均匀掺入的关键。我们通过设计新的Zn喷口,能在φ25mm的GaN:Zn样品上,得到了Zn的均匀分布,PL、CL、EL均为一种颜色,室温下测定了EL光谱,不同点的峰值偏差小于10Å。