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Mg+注入对GaN晶体辐射损伤的研究

蒙 康 姜森林 侯利娜 李 蝉 王 坤 丁志博 姚淑德

Mg+注入对GaN晶体辐射损伤的研究

蒙 康, 姜森林, 侯利娜, 李 蝉, 王 坤, 丁志博, 姚淑德
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-09-25
  • 修回日期:  2005-12-04
  • 刊出日期:  2006-05-20

Mg+注入对GaN晶体辐射损伤的研究

  • 1. 北京大学物理学院,北京 100871
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10375004)和北京大学2004年度校长基金资助的课题.

摘要: 在蓝宝石衬底上通过金属有机物化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition,MOCVD)方法外延生长的GaN薄膜具有良好的结晶品质,χmin达到2.00%. 结合卢瑟福背散射/沟道(Rutherford backscattering/channeling,RBS/C)和高分辨X射线衍射(high-resolution X-ray diffraction,HXRD)的实验测量,研究了不同剂量和不同角度Mg+注入GaN所造成的辐射损伤. 实验结果表明,随注入剂量的增大,晶体的辐射损伤也增大,注入剂量在1×1015atom/cm2以下,χmin小于4.78%,1×1016atom/cm2是Mg+注入GaN的剂量阈值,超过这个阈值,结晶品质急剧变差,χmin达到29.5%;随机注入比沟道注入的辐射损伤大,且在一定范围内随注入角度的增大,损伤也增大,在4×1015atom/cm2剂量下偏离〈0001〉沟道0°,4°,6°,9°时的χmin(%)分别为6.28,8.46,10.06,10.85;经过700℃/10min+1050℃/20s两步退火和1000℃/30s高温快速退火后,晶体的辐射损伤都有一定程度的恢复,而且1000℃/30s高温快速退火的效果更好,晶体的辐射损伤可以得到更好的恢复.

English Abstract

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