Si(111)衬底上生长有多缓冲层的六方GaN晶格常数计算和应变分析

摘要

利用卢瑟福背散射/沟道技术和高分辨率X射线衍射技术对在Si(111)衬底上利用金属有机化合物气相外延技术(MOVPE)生长有多缓冲层的六方GaN外延膜进行结晶品质计算、晶格常数计算和应变分析.实验结果表明:GaN外延膜的结晶品质为xmin=1.54%,已达到完美晶体的结晶品质(xmin=1%-2%);GaN外延膜的水平方向和垂直方向晶格常数分别为:aepi=0.31903nm,cepi=0.51837nm,基本达到GaN单晶的理论晶格常数(a0=0.3189nm,c0=0.5186nm);通过计算GaN外延膜及各缓冲层的水平应变、垂直应变和四方畸变沿深度的变化,可得出弹性应变由衬底及各缓冲层向表面逐渐释放,并由拉应变转为压应变,最后在GaN外延层应变基本达到完全释放(eT=0).