研究目的
采用氨分子束外延法掺杂元素锗（Ge）于氮化镓（GaN）中，以实现器件接触层和隧道结的高n++掺杂。
研究成果
该研究成功利用氨分子束外延技术实现了Ge对GaN薄膜的高n++掺杂，载流子浓度超过2×102? cm?3，电阻率低于3×10?? Ω·cm。最佳生长温度为740°C，更高温度会导致补偿效应。尽管高掺杂水平下存在形貌退化问题，但这种高掺杂薄膜的薄层在隧道结和欧姆接触层应用中具有前景。
研究不足
该研究受限于高掺杂浓度下形态退化的出现及补偿缺陷的形成，这些因素会影响薄膜的电学和光学性能。此外，最佳生长条件范围较窄，需要对衬底温度和锗通量进行精确控制。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用氨分子束外延法生长掺锗GaN薄膜，通过调节GaN生长速率、衬底生长温度和锗通量等参数进行实验。
2：样品选择与数据来源：
在商用购买的2英寸铁掺杂半绝缘GaN模板（通过MOCVD在蓝宝石上成核）上进行同质外延生长。
3：实验设备与材料清单：
使用配备定制氨气喷淋头注入器的Veeco 930 MBE系统进行NH3-MBE生长。镓通量由双区标准蒸发池提供，锗通量由单区掺杂蒸发池提供。
4：实验流程与操作步骤：
通过校准至样品背面沉积的500纳米钛（Ti）的光学高温计监测衬底温度?？沽硕卫胱又势祝⊿IMS）、透射电子显微镜（TEM）、光致发光（PL）测量和霍尔效应测量。
5：数据分析方法：
分析数据以理解Ge在GaN薄膜中的掺入依赖性及其电学和光学特性。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Veeco 930 MBE system
930
Veeco
Used for ammonia molecular beam epitaxy growth of GaN films doped with Ge.
-
FEI Helios Dualbeam Nanolab 650
Helios Dualbeam Nanolab 650
FEI
Used for focus ion milling technique in TEM sample preparation.
-
FEI Tecnai G2 Sphera Microscope
Tecnai G2 Sphera
FEI
Used for TEM observation.
-
FEI Titan FEG TEM/STEM System
Titan FEG TEM/STEM
FEI
Used for TEM observation.
-
Cameca IMS 7f Auto Dynamic SIMS tool
IMS 7f Auto
Cameca
Used for Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS) analysis.
-
Horiba Triax 550 spectrometer
Triax 550
Horiba
Used for photo-luminescence (PL) measurements.
-
UV laser diode
Used for exciting samples in PL measurements.
-
CCD camera
Used for analyzing emission in PL measurements.
-
登录查看剩余6件设备及参数对照表
查看全部
