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基于球差矯正電鏡在原子尺度探究氮化鋁在藍寶石襯底上的生長過程
竇志鵬; 陳召龍; 李寧; 劉秉堯; 張敬民; 魏同波; 劉志強; 羅強; 廖蕾; 高鵬 湖南大學物理與微電子學院微納光電器件及應用教育部重點實驗室; 湖南長沙410082; 北京大學電子顯微鏡實驗室; 北京100871; 北京大學化學與分子工程學院納米化學中心; 北京100871; 中國科學院半導體研究所固態照明國家重點實驗室; 北京第三代半導體材料與應用工程研究中心; 北京100083; 北京大學物理學院量子材料研究中心; 北京100871; 量子物質科學協同創新中心; 北京100871
- 球差矯正電鏡
- aln
- 藍寶石
- 界面原子結構
- 極性
摘要：Ⅲ族氮化物在光電器件方面有著廣泛的應用。探究Ⅲ族氮化物的外延生長機制對于制備高質量薄膜材料器件具有重要意義。本文利用球差矯正透射電子顯微鏡,揭示了金屬有機化學氣相沉積方法(MOCVD)生長的氮化鋁(AlN)在藍寶石(Al2O3)襯底上的界面原子結構,探究了異質外延的生長機制。分析發現,Al2O3襯底在氨氣的氛圍下退火后,表面率先被氮化,生成一層AlN。在進一步生長AlN的時候,鋁(Al)原子優先填補Al2O3表面高位鋁的位置,然后按照AlN的晶格結構生長。此外,該方法生長的AlN在界面附近是非金屬(N)極性。這些發現加深了我們對氮化物薄膜的外延生長動力學的認識,為更好地控制界面的成核、極性提供了有用的信息。
- 球差矯正電鏡
- aln
- 藍寶石
- 界面原子結構
- 極性
摘要：Ⅲ族氮化物在光電器件方面有著廣泛的應用。探究Ⅲ族氮化物的外延生長機制對于制備高質量薄膜材料器件具有重要意義。本文利用球差矯正透射電子顯微鏡,揭示了金屬有機化學氣相沉積方法(MOCVD)生長的氮化鋁(AlN)在藍寶石(Al2O3)襯底上的界面原子結構,探究了異質外延的生長機制。分析發現,Al2O3襯底在氨氣的氛圍下退火后,表面率先被氮化,生成一層AlN。在進一步生長AlN的時候,鋁(Al)原子優先填補Al2O3表面高位鋁的位置,然后按照AlN的晶格結構生長。此外,該方法生長的AlN在界面附近是非金屬(N)極性。這些發現加深了我們對氮化物薄膜的外延生長動力學的認識,為更好地控制界面的成核、極性提供了有用的信息。
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