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基于三轴X射线衍射方法的n-GaN位错密度的测试条件分析

何菊生 张萌 邹继军 潘华清 齐维靖 李平

基于三轴X射线衍射方法的n-GaN位错密度的测试条件分析

何菊生, 张萌, 邹继军, 潘华清, 齐维靖, 李平
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-26
  • 修回日期:  2017-08-04
  • 刊出日期:  2017-11-05

基于三轴X射线衍射方法的n-GaN位错密度的测试条件分析

  • 1. 南昌大学科学技术学院, 南昌 330029;
  • 2. 南昌大学材料科学与工程学院, 南昌 330031;
  • 3. 核技术应用教育部工程研究中心(东华理工大学), 南昌 330013;
  • 4. 上饶职业技术学院机械工程系, 上饶 334100;
  • 5. 南昌大学现代教育技术中心, 南昌 330031
  • 通信作者: 何菊生, Hejusheng_2004@sohu.com
    基金项目: 

    江西省自然科学基金(批准号:20151BAB207066)和南昌大学科学技术学院自然科学基金(批准号:2012-ZR-06)资助的课题.

摘要: 三轴X射线衍射技术广泛应用于半导体材料参数的精确测试,然而应用于纤锌矿n-GaN位错密度的测试却可能隐藏极大的误差.本文采用三轴X射线衍射技术测试了两个氢化物气相外延方法生长的n-GaN样品,发现两样品对应衍射面的半高全宽都基本一致,按照镶嵌结构模型,采用Srikant方法或Williamson-Hall方法,两样品的位错密度也应基本一致.但van der Pauw变温霍尔效应测试表明,其中的非故意掺杂样品是莫特相变材料,而掺Si样品则是非莫特相变材料,位错密度有数量级的差别.实验表明,位错沿晶界生长导致的晶粒尺寸效应,表现为三轴X射线衍射技术检测不到晶界晶格畸变区域的位错,给测试带来极大误差,这对正确使用Srikant方法和Williamson-Hall方法提出了测试要求.分析表明,当扭转角与倾转角之比twist/tilt 2.0时,Srikant方法是准确的,否则需进一步由Williamson-Hall方法确定晶粒大小(面内共格长度L//),当L// 1.5 m时,Srikant方法是准确的.

English Abstract

参考文献 (16)

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