GaN性能優(yōu)異，在光電子、微電子器件應(yīng)用廣泛，發(fā)展?jié)摿薮螅贿M(jìn)一步發(fā)展，需提升材料質(zhì)量，制備高質(zhì)量氮化鎵材料。黃綠發(fā)光的起源仍然存在爭議。Na-flux GaN極具產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢及光譜學(xué)研究價(jià)值。

 

近日，第七屆國際第三代半導(dǎo)體論壇暨第十八屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會(huì)展中心舉行。期間，“氮化物半導(dǎo)體襯底與外延技術(shù)“分論壇上，中國科學(xué)院蘇州納米研究所司志偉做了題為“氮化鎵微碟光學(xué)性能研究”的主題報(bào)告，解決具體的研究方法，分享了最新研究進(jìn)展與成果。

 

研究以同質(zhì)氮化鎵(GaN)作為襯底，利用助熔劑法制備了近無應(yīng)力、低位錯(cuò)密度和完美六方對稱性的GaN微晶。由于氮化鎵微晶形核時(shí)間不同而依次產(chǎn)生金字塔、微碟、平板狀單晶形貌。為揭示氮化鎵單晶光學(xué)性質(zhì)提供了嶄新的視角。

 

研究結(jié)果顯示，利用同質(zhì)襯底上形核獲得無應(yīng)力、低位錯(cuò)密度、形貌規(guī)則的氮化鎵微晶；氮化鎵微晶形核時(shí)間的不同依次產(chǎn)生金字塔、微碟、平板狀單晶形貌；氮化鎵微盤極性(0001)面相比半極性(10-11)面存在強(qiáng)黃綠色發(fā)光(490-550 nm) ，(10-11)面上觀察到較強(qiáng)的NBE（366 nm）；CL光譜排除了表面效應(yīng)及位錯(cuò)對YGL的影響；拉曼光譜及缺陷形成能計(jì)算排除了應(yīng)力，晶體質(zhì)量，以及V_Ga的影響；(0001)面的YGL發(fā)光可能對C雜質(zhì)的強(qiáng)吸附，導(dǎo)致與C相關(guān)的深級(jí)缺陷(C_N和C_NO_N)濃度明顯高于(10-11)面，導(dǎo)致 YGL較強(qiáng)。進(jìn)一步控制雜質(zhì)摻入可以改善GaN微盤的光學(xué)質(zhì)量，進(jìn)一步調(diào)節(jié)生長時(shí)間、優(yōu)化Ga/Na比值，控制生長形貌/尺寸，對實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)因子(Q)和易激射的微碟激光器具有重要作用。
 

 

（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場資料整理，如有出入敬請諒解）