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Al2O3衬底无催化剂生长GaN纳米线及其光学性能研究

梁琦 王如志 杨孟骐 王长昊 刘金伟

Al2O3衬底无催化剂生长GaN纳米线及其光学性能研究

梁琦, 王如志, 杨孟骐, 王长昊, 刘金伟
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-19

Al2O3衬底无催化剂生长GaN纳米线及其光学性能研究

  • 1. 北京工业大学材料学院
  • 2. 北京工业大学材料学院;北京工业大学
  • 3. 北京工业大学
  • 通信作者: 王如志, wrz@bjut.edu.cn
    基金项目: 国家级-国家自然基金(11774017)

摘要: 在本工作中,我们采用一种绿色的等离子增强化学气相沉积法(PECVD)法,以Al2O3为衬底,Ga金属为镓源,N2气为氮源,在不采用催化剂的情况下,成功制备获得了结晶质量良好的GaN纳米线。研究表明,生长温度可显著调控GaN纳米线的形貌,当反应温度为950 ℃时,生长出了六边形GaN微米片;1000 ℃时,生长出了长度为10-20 μm的超长GaN纳米线。随着反应时间增加,GaN纳米线的长度增加。GaN纳米线内部存在着压应力,应力大小为0.84 GPa。同时,我们也进一步讨论了GaN纳米线无催化剂生长机制。GaN纳米线光致发光结果显示,GaN纳米线缺陷较少,结晶质量良好,在360 nm处有一个较为尖锐的本征发光峰,可应用于紫外激光器等光电子器件。我们的研究将为新型光电器件低成本绿色制备提供一个可行的技术方案。

English Abstract

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