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硅衬底上镁掺杂氮化镓薄膜的位错弯曲与应力演变
摘要： 采用镁（Mg）进行P型掺杂对于实现包含大量位错的异质外延薄膜的各类III族氮化物电子和光电器件至关重要。我们通过原位曲率测量和离位透射电子显微镜研究了GaN薄膜生长过程中Mg掺入对位错和应力演变的影响，完整揭示了掺杂原子尺寸效应、位错弯曲与极性反转三者间的相互作用机制。Mg促进位错弯曲，进而在掺镁GaN薄膜中产生拉应力，因此仅当位错密度低于5×10^9 cm^-2时才能清晰观测到掺杂原子尺寸差异效应预期的压应力。当掺杂浓度超过10^19 cm^-3时出现的极性反转与螺位错密度的急剧下降相关联。我们建立了动力学应力演变模型以捕捉位错弯曲和尺寸差异效应，并实现了模型计算弯曲角与透射电镜图像测量结果的匹配。
关键词： 镁掺杂、应力演化、位错弯曲、原位曲率测量、透射电子显微镜、极性反转、氮化镓
更新于2025-09-23 15:23:52
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SiO?基体中Ge纳米颗粒生长过程中的应力演变
摘要： 研究通过室温下多层磁控溅射沉积20组各2×4纳米厚的SiO2与SiO2:Ge双层结构，随后在500-750°C惰性氮气氛围中进行不同温度退火处理。采用掠入射小角/广角X射线散射、透射电子显微镜和（时间分辨）光致发光技术同步研究了退火引发的结构与光学性能变化，以及锗纳米颗粒从初始团簇形成、完全生长到最终溶解的全过程。结果表明：原始沉积态多层膜中已出现小尺寸团簇的聚集现象，且这些团簇在横向平面上具有良好关联性。当退火温度Ta≥550°C时，锗纳米颗?？夹纬伞臀陆锥伪３植糠址蔷?，约600°C时完全晶化；更高温度下纳米颗粒逐渐溶解，锗几乎完全扩散逸出，在二氧化硅基体中留下空位。样品检测到的可见光致发光源自纳米颗粒/基体界面层的缺陷而非纳米颗粒本身，因为即使纳米颗粒溶解后该发光现象仍持续存在。
关键词： 广角掠入射X射线散射（GIWAXS）、光致发光、锗纳米颗粒、小角掠入射X射线散射（GISAXS）、应力演化、二氧化硅基质、透射电子显微镜（TEM）
更新于2025-09-11 14:15:04