氨气与温度对HCVD法合成GaN纳米材料的影响
来源期刊：功能材料2020年第6期
论文作者：于斌 张哲 薛晋波 章海霞 余春燕 贾伟 郭俊杰 李天保 许并社
文章页码：6200 - 6205
关键词：三氯化镓（GaCl3）;卤化物化学气相沉积(HCVD);GaN纳米材料;自催化;梯度变温;
摘 要：实验以三氯化镓（GaCl3）为Ⅲ族源,通过自制的卤化物化学气相沉积（HCVD）装置在Si（111）衬底上实现了GaN纳米材料的自催化生长,探讨了氨气（NH3）流量,反应温度和梯度变温生长工艺对GaCl3合成GaN纳米材料的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）,能谱仪（EDS）,X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）对样品进行表征,结果表明,GaN纳米结构以团簇模式进行生长,符合气-液-固（V-L-S）生长机制。在不同的生长条件下,GaN的表面形貌,晶体质量和发光性能存在明显的差异,当NH3流量为60 sccm,反应温度为900℃时,GaN表现为规则的六边形结构,晶体质量好,PL图谱中未出现明显的红光峰（680 nm左右）,采用梯度变温（800～900℃）生长工艺后,得到GaN纳米材料的复合结构,其比表面积和近带边发光峰强度均得到提高。
于斌1，张哲1，薛晋波1,2，章海霞2，余春燕1,2，贾伟2，郭俊杰2，李天保1,2，许并社2
1. 太原理工大学材料科学与工程学院2. 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室
摘 要：实验以三氯化镓（GaCl3）为Ⅲ族源,通过自制的卤化物化学气相沉积（HCVD）装置在Si（111）衬底上实现了GaN纳米材料的自催化生长,探讨了氨气（NH3）流量,反应温度和梯度变温生长工艺对GaCl3合成GaN纳米材料的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）,能谱仪（EDS）,X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）对样品进行表征,结果表明,GaN纳米结构以团簇模式进行生长,符合气-液-固（V-L-S）生长机制。在不同的生长条件下,GaN的表面形貌,晶体质量和发光性能存在明显的差异,当NH3流量为60 sccm,反应温度为900℃时,GaN表现为规则的六边形结构,晶体质量好,PL图谱中未出现明显的红光峰（680 nm左右）,采用梯度变温（800～900℃）生长工艺后,得到GaN纳米材料的复合结构,其比表面积和近带边发光峰强度均得到提高。
关键词：三氯化镓（GaCl3）;卤化物化学气相沉积(HCVD);GaN纳米材料;自催化;梯度变温;
