| MOVPE生长GaN的表面反应机理 |
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| 作者姓名： | 辛晓龙 左然 童玉珍 张国义 |
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| 作者单位： | 江苏大学 能源与动力工程学院,江苏,镇江,212013;北京大学物理学院 宽禁带半导体研究中心,北京,100871;东莞中镓半导体科技有限公司,广东,东莞,523500 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金,国家重点基础研究发展计划,国家高技术研究发展计划,国家自然科学基金重大仪器装备专项,广东省引进创新科研团队计划 |
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| 摘 要： | 利用量子化学的DFT理论,对MOVPE生长GaN薄膜的表面初始反应机理进行研究。通过计算GaCH3和NH3在GaN(0001)-Ga面的4种吸附位的能量曲线发现,GaCH3在各吸附位的吸附能差值不大,因此容易在表面迁移;而NH3在各吸附位的吸附能差值较大,最稳定吸附位为Top位,迁移到其他位置需要克服较大能垒。在此基础上,提出了以NH3和GaCH3为表面生长基元,在GaN(0001)-Ga面连续生长,最终形成环状核心的二维生长机理:在环状核心形成过程中,第1个GaN核生长需要3个NH3和1个GaCH3,可表示为Ga(NH2)3。第2个GaN核生长可利用已有的1个N作为配位原子,故只需2个NH3和1个GaCH3。2个GaN核可表示为(NH2)2Ga-NH-Ga(NH2)2。第3个GaN核生长可利用已有的2个N作为配位原子,故只需要1个NH3和1个GaCH3。3个GaN核构成环状核心,可表示为Ga3(NH)3(NH2)3。后续的生长将重复第2个核和第3个核的生长过程,从而实现GaN薄膜的连续台阶生长。
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| 关 键 词： | GaN薄膜 MOVPE DFT 表面反应 |
| 收稿时间： | 2015-03-31 |
| 修稿时间： | 2015-05-10 |
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