高Al组分AlxGa1-xN薄膜的弹性-塑性力学性质

• 作者: 张国义 杨志坚 沈波 王茂俊 白树林 秦志新 苗振林 蔺冰 许福军 许谏
• 来源期刊: 半导体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: AlxGa1-xN薄膜 杨氏模量 力学性质 塑性形变
• 年，卷（期）: 2007,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1551-1554
• 页数: 4页
• 分类号: O472+.91
• 字数: 2490字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-4177.2007.10.011

摘要

采用纳米压痕方法,研究了AlN/sphire模板上的高Al组分AlxGa1-xN薄膜的力学性质,特别是弹性-塑性转变行为.研究表明,AlxGa1-xN薄膜的杨氏模量E随着Al组分的增加而增大,薄膜中产生塑性形变所必要的剪切应力也随着Al组分的增加而增大.在AlxGa1-xN薄膜纳米压痕实验中,观察到位移不连续的跳断("pop-in")行为,并且发现"pop-in"行为强烈依赖于Al组分,Al组分的增加导致这种行为的减少.我们认为随着Al组分的增加,AlxGa1-xN中键能的增强和由于AlxGa1-xN与AlN/sapphire模板之间晶格失配减少这两个因素增加了AlxGa1-xN中新位错形成的阻力,从而导致了AlxGa1-xN薄膜中的"pop-in"行为随Al组分增加而减少.