基于球差矫正电镜在原子尺度探究氮化铝在蓝宝石衬底上的生长过程

论文摘要

族氮化物在光电器件方面有着广泛的应用。探究Ⅲ族氮化物的外延生长机制对于制备高质量薄膜材料器件具有重要意义。本文利用球差矫正透射电子显微镜,揭示了金属有机化学气相沉积方法（MOCVD）生长的氮化铝（AlN）在蓝宝石（Al2O3）衬底上的界面原子结构,探究了异质外延的生长机制。分析发现,Al2O3衬底在氨气的氛围下退火后,表面率先被氮化,生成一层AlN。在进一步生长AlN的时候,铝（Al）原子优先填补Al2O3表面高位铝的位置,然后按照AlN的晶格结构生长。此外,该方法生长的AlN在界面附近是非金属（N）极性。这些发现加深了我们对氮化物薄膜的外延生长动力学的认识,为更好地控制界面的成核、极性提供了有用的信息。

论文目录

• 1 实验方法
•   1.1 金属有机化学气相沉积法制备Al N薄膜
•   1.2 透射电镜样品制备及观察
• 2 结果与讨论
•   2.1 蓝宝石的表面结构
•   2.2 氮化铝薄膜的生长过程
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 窦志鹏,陈召龙,李宁,刘秉尧,张敬民,魏同波,刘志强,罗强,廖蕾,高鹏

关键词: 球差矫正电镜,蓝宝石,界面原子结构,极性

来源: 电子显微学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,无线电电子学

单位: 湖南大学物理与微电子学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室,北京大学电子显微镜实验室,北京大学化学与分子工程学院纳米化学中心,中国科学院半导体研究所固态照明国家重点实验室北京第三代半导体材料与应用工程研究中心,北京大学物理学院量子材料研究中心

基金: 国家重点研发资助项目(No.2018YFB0406703)

分类号: TN304;TQ133.1

页码: 215-220

总页数: 6

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