高温热处理a面AlN表面形貌演变机理

• 作者: 隋佳恩 贲建伟 臧行 蒋科 张山丽 郭冰亮 陈洋 石芝铭 贾玉萍 黎大兵 孙晓娟
• 来源期刊: 发光学报
• 关键词: a-AlN 高温热处理 表面形貌演变 结合能
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 材料合成及性能|Synthesis and Properties of Materials
• 页码范围: 810-817
• 页数: 8页
• 分类号: O482.31
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CJL.20210111

摘要

非极性a面AlN(a-AlN)能够从根本上解决极性AlN引起的量子限制斯塔克效应问题,是提升AlGaN发光器件效率的有效途径.但是,非极性AlN生长面临更大的挑战,目前难以实现低缺陷密度、高平整表面的非极性a-AlN.高温热处理是一种提高AlN质量的有效方法,但在热处理过程中,非极性a-AlN的表面形貌演变的物理机理尚不明确,直接影响了a-AlN表面改善与质量提升.本研究通过对a-AlN薄膜在不同条件下进行高温热处理,对样品的表面形貌演变过程进行了表征与分析,并结合第一性原理计算,揭示了高温热处理对非极性a-AlN表面的影响及其物理机理.结果表明,在高温热处理过程中Al、N原子更趋向于从a面与m面分解,而在c面吸附,使得a-AlN样品表面在高温热处理过程中出现了沿c轴方向的高取向性条纹原子台阶形貌,进而提高a-AlN材料质量.本研究为实现高质量非极性a-AlN材料及紫外发光器件提供了重要基础.