研究目的
研究衬底类型（n型和p型硅）及衬底温度对射频磁控溅射法制备的InGaN薄膜结构、光学及表面特性的影响。
研究成果
衬底及其温度对InGaN薄膜的结构、形貌和光学特性具有显著影响。较高的衬底温度能改善结晶度并减少缺陷，从而提升薄膜质量。根据其特性，这些薄膜可针对太阳能电池、减反射涂层和光电器件等应用进行定制。未来研究应聚焦于优化参数以获得更优性能。
研究不足
该研究仅限于特定衬底类型（n型和p型硅）和温度范围（300°C和500°C）。RFMS方法在沉积均匀性和可扩展性方面可能存在限制。潜在的优化方向包括探索更广泛的温度和衬底范围，以及提升薄膜质量以满足工业应用需求。
1：实验设计与方法选择：
采用射频磁控溅射（RFMS）技术，使用99.95%纯度的InGaN靶材沉积InGaN薄膜。研究通过改变衬底类型（n型和p型硅）及衬底温度（300°C和500°C）来分析其对薄膜性能的影响。
2：95%纯度的InGaN靶材沉积InGaN薄膜。研究通过改变衬底类型（n型和p型硅）及衬底温度（300°C和500°C）来分析其对薄膜性能的影响。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：沉积前对硅衬底（n型和p型）进行化学清洗以去除表面污染物。薄膜生长厚度约为150纳米。
3：实验设备与材料清单：
设备包括射频溅射系统、PANalytical Empyrean X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计（UV-3600 Plus型号）、扫描电子显微镜（SEM）和轮廓仪。材料包含InGaN靶材、硅衬底、氩气。
4：实验流程与操作步骤：
将衬底清洗后置于真空腔室中，预溅射靶材以去除污染物。沉积参数包括：射频功率（153 W和136 W）、工作压强（1.4×10?2托）、本底压强（1.4×10??托和9.8×10??托）、氩气流量（100 sccm）以及衬底温度（300°C和500°C）。通过镀金石英晶体测厚仪监测薄膜厚度，并用轮廓仪验证。
5：4×10?2托）、本底压强（4×10??托和8×10??托）、氩气流量（100 sccm）以及衬底温度（300°C和500°C）。通过镀金石英晶体测厚仪监测薄膜厚度，并用轮廓仪验证。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用XRD分析晶体结构与取向以评估结构特性；通过紫外-可见分光光度计测量反射率，并利用Kubelka-Munk方程计算光学带隙来分析光学特性；使用SEM观察表面形貌以分析显微结构特性。
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X-ray diffraction device
PANalytical Empyrean
PANalytical
To analyze the crystal structures and orientations of the InGaN thin films.
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UV-VIS spectrophotometer
UV-3600 Plus
Shimadzu
To measure the reflection spectrum and determine optical properties of the films.
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Scanning electron microscope
To investigate the surface morphology and particle distribution of the films.
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Profilometer
To confirm the thickness of the deposited films.
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RF sputtering system
To deposit InGaN thin films using radio frequency magnetron sputtering.
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Thickness monitor
Au coated quartz crystal
To monitor and control the thickness of the thin films during deposition.
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