ZrB 2 /Ni衬底低温沉积GaN薄膜的研究

发布时间：2021-09-22 14:57

　　金属镍（Ni）是一种硬而柔韧的银白色金属,原子序数为28,具有良好的的导热性和导电性,反射率高、制造成本低和易于制成大面积材料等特点。由于其a轴晶格常数为0.35288nm与氮化镓（Gallium nitride,GaN）的晶格常数较为接近,而成为GaN薄膜功能材料制备衬底的选择之一。二硼化锆（Zirconiumboride,Zr B₂）是一种半金属化合物,其属于六方晶系,具有诸多特性如高熔点、高强度、高硬度、导电导热性好和良好的耐腐蚀性等。ZrB₂的a轴晶格常数为0.3169nm和GaN的晶格常数0.3189nm非常接近,会减小制备和使用过程中出现的晶格失配现象,提高材料的性能。因此,ZrB₂被认为是作为GaN薄膜材料缓冲层的优异材料。GaN属于直接宽带隙半导体氮化物,其具有生产成本低廉、光电特性优异等特点。GaN材料不仅可以应用于高频大功率器件领域,而且由于GaN的禁带宽度可以覆盖整个可见光谱的范围,因此其在短波长光电子器件领域同样拥有重要的位置。近年来,随着GaN材料制造工艺的成熟,GaN材料为基础的蓝光发光二极管... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 Ni基片的性质
    1.2 ZrB_2材料的性质
    1.3 ZrB_2薄膜材料的制备方法
    1.4 GaN材料基本性质
        1.4.1 GaN晶体结构特性
        1.4.2 GaN光学性质
        1.4.3 GaN电学性质
    1.5 GaN薄膜制备技术
    1.6 GaN外延薄膜的生长模式
    1.7 本文研究内容及意义
    1.8 本章小结
2 实验设备与表征方法
    2.1 实验设备
        2.1.1 磁控溅射设备
        2.1.2 ECR-PEMOCVD半导体薄膜功能材料制备设备
    2.2 薄膜材料的表征方法
        2.2.1 X射线衍射(XRD)
        2.2.2 反射高能电子衍射(RHEED)
        2.2.3 电子扫描显微镜(SEM)
        2.2.4 原子力显微镜(AFM)
        2.2.5 光致发光谱(PL)
        2.2.6 电流-电压测试(I-V)
    2.4 本章小结
3 磁控溅射制备ZrB_2工艺条件的探索
    3.1 不同气压下ZrB_2薄膜的制备
        3.1.1 实验参数
        3.1.2 实验结果分析
    3.2 不同氩气流量下ZrB_2薄膜的制备
        3.2.1 实验参数
        3.2.2 实验结果分析
    3.3 不同溅射时间下ZrB_2薄膜的制备
        3.3.1 实验参数
        3.3.2 实验结果分析
    3.4 不同温度下ZrB_2薄膜的制备
        3.4.1 实验参数
        3.4.2 实验结果分析
    3.6 本章小结
4 ECR-PEMOCVD制备GaN/ZrB_2/Ni工艺条件的探索
    4.1 不同TMGa流量下GaN低温缓冲层的制备
        4.1.1 实验参数
        4.1.2 实验结果与分析
    4.2 不同TMGa流量下GaN生长层的制备
        4.2.1 实验参数
        4.2.2 实验结果与分析
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]扫描电镜对金属材料失效及表面缺陷的研究[J]. 曹鹏,孙黎波,邵月华.  现代制造技术与装备. 2010(01)
[2]磁控溅射技术进展及应用(下)[J]. 徐万劲.  现代仪器. 2005(06)
[3]精确测定低对称晶系多晶材料点阵常数的X射线衍射方法[J]. 郭常霖.  无机材料学报. 1996(04)

硕士论文
[1]磁控溅射法制备掺铈TiO2薄膜及其光催化性能的研究[D]. 王俊哲.西北大学 2011
[2]ZrB2-SiC复相陶瓷的制备及其性能研究[D]. 谭金刚.景德镇陶瓷学院 2009
[3]高压下ZrB2物性的第一性原理计算[D]. 周春.四川师范大学 2008
[4]ZrB2-SiC复合材料的制备与性能研究[D]. 田庭燕.山东大学 2006



本文编号：3403948