华中科技大学激光技术国家重点实验室,湖北 武汉 430074
采用脉冲激光双光束沉积系统在Si(111)衬底上生长了掺Mg的GaN薄膜和未掺杂GaN薄膜.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、室温范德堡霍尔测量及光致发光(PL)光谱对两类薄膜进行对比分析,结果显示,所生长的GaN薄膜均为六方纤锌矿晶体结构,掺Mg可细化所生长的GaN薄膜晶粒.随着掺Mg量的增加,GaN薄膜无需后处理即可由n型导电转化为p型导电,GaN薄膜的光学性能随p型载流子浓度增大而提高;然而掺Mg却导致GaN薄膜结晶质量下降,掺镁量过大的GaN薄膜中p型载流子浓度反而减少,光致发光中黄发射峰增强较大.研究表明通过优化脉冲激光双光束沉积参数无需任何后处理可直接获得高空穴载流子浓度的p型GaN薄膜.
薄膜物理学 GaN薄膜 双光束 脉冲激光沉积 Mg掺杂
1 激光技术国家重点实验室,华中科技大学,武汉,430074
2 上海交通大学,分析测试中心,上海,200030
采用准分子脉冲激光,在Si(111)衬底上生长了带有AlN缓冲层的GaN薄膜, 利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和光致发光光谱(PL)等测试手段研究了不同沉积温度所生长的GaN薄膜结构特征和光学性能.研究表明:沉积温度影响GaN薄膜结构和光学性能,黄带发射峰主要与晶体缺陷有关.在400～700 ℃沉积范围内随着温度升高,GaN薄膜结构和光学性能提高.
GaN薄膜 脉冲激光沉积 直流放电辅助 结构 光致发光光谱
