表面预处理对石墨烯上范德瓦耳斯外延生长GaN材料的影响

发布时间：2018-04-25 00:25

  本文选题：石墨烯 + 氮化镓　； 参考：《物理学报》2017年24期

【摘要】：基于范德瓦耳斯外延生长的氮化镓/石墨烯材料异质生长界面仅靠较弱的范德瓦耳斯力束缚,具有低位错、易剥离等优势,近年来引起了人们的广泛关注.采用NH_3/H_2混合气体对石墨烯表面进行预处理,研究了不同NH_3/H_2比对石墨烯表面形貌、拉曼散射的影响,探讨了石墨烯在NH_3和H_2混合气氛下的表面预处理机制,最后在石墨烯上外延生长了1.6μm厚的GaN薄膜材料.实验结果表明:石墨烯中褶皱处的C原子更容易与气体发生刻蚀反应,刻蚀方向沿着褶皱进行;适当NH_3/H_2比的混合气体对石墨烯进行表面预处理可有效改善石墨烯上GaN材料的晶体质量.本研究提供了一种可有效提高GaN晶体质量的石墨烯表面预处理方法,可为进一步研究二维材料上高质量的GaN外延生长提供参考.
[Abstract]:The heterostructure growth interface of gallium nitride / graphene based on van der Waals epitaxial growth is only bound by the weak van der Waals force, which has the advantages of low fault and easy to be stripped, so it has attracted much attention in recent years. The surface of graphene was pretreated with NH_3/H_2 mixture gas. The effects of different NH_3/H_2 ratios on the surface morphology and Raman scattering of graphene were studied. The surface pretreatment mechanism of graphene in the mixed atmosphere of NH_3 and H2 was discussed. Finally, 1.6 渭 m thick GaN thin films were epitaxially grown on graphene. The experimental results show that C atoms in the folds of graphene are easier to be etched with the gas, and the etching direction is along the fold direction. The surface pretreatment of graphene with proper NH_3/H_2 ratio can effectively improve the crystal quality of GaN on graphene. This study provides a method of surface pretreatment of graphene which can effectively improve the quality of GaN crystal. It can be used as a reference for the further study of high quality GaN epitaxial growth on two-dimensional materials.
【作者单位】： 河北半导体研究所专用集成电路国家级重点实验室;
【分类号】：O614.371

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本文编号：1798950