氨气与温度对HCVD法合成GaN纳米材料的影响

• 作者: 于斌 余春燕 张哲 李天保 章海霞 薛晋波 许并社 贾伟 郭俊杰
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 三氯化镓(GaCl3) 卤化物化学气相沉积(HCVD) GaN纳米材料 自催化 梯度变温
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 工艺·技术
• 页码范围: 200-205
• 页数: 6页
• 分类号: TB321
• 字数: 2532字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2020.06.033

摘要

实验以三氯化镓(GaCl3)为III族源,通过自制的卤化物化学气相沉积(HCVD)装置在Si(111)衬底上实现了GaN纳米材料的自催化生长,探讨了氨气(NH3)流量,反应温度和梯度变温生长工艺对GaCl3合成GaN纳米材料的影响.利用扫描电子显微镜(SEM),能谱仪(EDS),X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)对样品进行表征,结果表明,GaN纳米结构以团簇模式进行生长,符合气-液-固(V-L-S)生长机制.在不同的生长条件下,GaN的表面形貌,晶体质量和发光性能存在明显的差异,当NH3流量为60 sccm,反应温度为900℃时,GaN表现为规则的六边形结构,晶体质量好,PL图谱中未出现明显的红光峰(680 nm左右),采用梯度变温(800～900℃)生长工艺后,得到GaN纳米材料的复合结构,其比表面积和近带边发光峰强度均得到提高.