【摘 要】
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该论文利用透射电子显微学的分析技术研究了Si(111)和GaAs(001)衬底上生长的六方GaN的微结构及30KeVB注入Si后形成的位错.主要包括以下内容:1.研究了Si(111)衬底上生长的六方
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该论文利用透射电子显微学的分析技术研究了Si(111)和GaAs(001)衬底上生长的六方GaN的微结构及30KeVB<+>注入Si后形成的位错.主要包括以下内容:1.研究了Si(111)衬底上生长的六方GaN的微结构.发现Si/AlN界面处的非晶层是在外延层达到一定厚度后形成的,是释放应力的一种方式.MQWs可以阻挡螺型和混合型位错,但对刃型位错没有显著的抑制作用.GaN薄膜内存在晶粒面内扭转的马赛克结构.在面内扭转的晶粒边界可以存在螺型和混合型位错.GaN薄膜中的倒反畴宽度变化较大,从几十纳米至几百纳米,且密度较低.2.研究了利用氮化的AlAs作为缓冲层在GaAs()001生长的六方GaN的微结构.发现GaN薄膜中存在晶粒面外倾斜的马赛克结构.高分辨像显示氮化引起的AlAs表面处的原子台阶是马赛克结构的起源.这种方法生长的样品,GaN表面有凹坑.若在生长GaN前,在氮化的AlAs表面生长一薄层低温AlN作为缓冲层,则GaN晶体质量可以得到很大提高.薄膜中的马赛克结构和凹坑可以得到消除.这说明应用AlN缓冲层可以提高GaN的晶体质量.3.研究了30keVB<+>在不同剂量下注入Si后在不同温度下退火后所形成的位错.结果表明:(1)形成的位错随退火温度及注入剂量不同而变化.分别为:全位错环,b=1/2<110>;插入型Frank位错环,b=1/3<111>;刃型位错,b=1/2<110>;无规位错网络,b=1/2<110>.(2)各种位错的稳定顺序为:全位错环,插入型Frank位错环,刃型位错.(3)注入剂量大于2×10<15>/cm<2>,形成无规位错网络.
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