课第二章半导体异质结的组成与生长

GaN的极性Р(0001)РN-FaceРGa-FaceР(0001)Р两个面具有不同的表面结构、组成和化学特性, ?薄膜生长、掺杂和所含缺陷也有着极大的影响?氧氢的吸附?化学腐蚀特性也恰恰相反, ?氧、铝等杂质则更易于进入氮面的氮化稼薄?镁的引入会导致薄膜极性的变化。Р第六页，共四十二页。РР4 氮化镓材料的极化Р第七页，共四十二页。РР5 晶体结构测量Р例Р对于c=5.189, (0002) 面? d=c/l=2.5945?2d sin=n?q=arcsin(l/2d)?=arcsin(1.5443/5.189)=17.31?2q=34.62 degР第八页，共四十二页。РР6半导体合金材料Р把两种半导体A和B混合成合金时，?（1）混合材料的晶体结构。?（2）原子在合金材料内的分布状况。设x为材料A的量，形成AxB1-x时，有以下几种情况：?# 两种材料分布在材料的不同区域，形成分凝相。?在每个合金点上，A原子占据的概率为x,B原子占据的概率为(1-x).形成随机合金材料。?A原子和B原子按一定规则形成周期结构，形成超晶格。Р在三元合金情况下,如GaAlAs, GaAlN, InGaN. 禁带宽度随组分.Р第九页，共四十二页。РРEg(GaxIn1-xN)=Eg(GaN) * x + Eg(InN) * (1-x) – b * x * (1-x)?Eg(GaxAl1-xN)=Eg(GaN) * x + Eg(AlN) * (1-x) – b * x * (1-x)Р禁带宽度的经验公式РРbР适用范围РInGaNР3.2 (strained)РX<0.20РAlGaNР0.25 (strained)РX<0.25РInGaNР3.8 (unstrained)РX<0.20РJpn.J.Appl.Phys.V36(1996),pp.L177-179Р第十页，共四十二页。