研究目的
InGaN/GaN结构结构、光学及形貌特性的研究
研究成果
该研究成功探究了InGaN/GaN结构的结构、光学及形貌特性。XRD、PL、透射、FTIR和AFM测量结果与既往研究一致。样品A的优化生长条件获得了最佳晶体质量和光学性能,使其适用于蓝光发光二极管或太阳能电池。
研究不足
该研究仅限于300-500°C的温度范围,未探究其他生长参数的影响。W-H方法在高度结晶或非晶结构中存在局限性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法,在300-500°C温度范围内研究InGaN/GaN结构。通过高分辨率X射线衍射(HR-XRD)、傅里叶变换光谱(FTIR)、光致发光(PL)、透射和原子力显微镜(AFM)测定其结构、光学及形貌特征。
2:样品选择与数据来源:
在c面取向蓝宝石衬底上生长三种不同铟含量的样品组(样品A、B、C)。除温度外,生长过程中其他参数保持恒定。
3:实验设备与材料清单:
MOCVD反应器(爱思强200/4 HT-S)、HR-XRD D-8 discovery设备、Jobin Yvon Fluorolog-550 PL系统、紫外-可见分光光度计(Lambda 2S,珀金埃尔默)、布鲁克Vertex 80红外光谱仪、原子力显微镜。
4:实验流程与操作步骤:
样品依次生长不同厚度的低温GaN层、非掺杂GaN缓冲层、n-GaN层、InGaN层和p-InGaN层。通过XRD、PL、透射、FTIR和AFM测量分析样品特性。
5:数据分析方法:
采用Williamson-Hall(W-H)法分析XRD数据以确定晶粒尺寸和倾斜角;利用PL和透射光谱测定带隙;通过AFM图像分析表面粗糙度。
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获取完整内容-
UV–Vis spectrometer
Lambda 2S
Perkin Elmer
Optical transmission measurements
-
IR spectrometer
Bruker Vertex 80
Bruker
FTIR optical spectrums recording
-
MOCVD reactor
Aixtron 200/4 HT-S
Aixtron
Deposition of InGaN/GaN multi-quantum well structure
-
HR-XRD device
D-8 discovery
Structural analysis of samples
-
PL system
Jobin Yvon Fluorolog-550
Jobin Yvon
Photoluminescence measurements
-
Atomic Force Microscope
Morphological properties characterization
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