测量半极性面Ⅲ族氮化物薄膜缺陷密度的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法及其应用。所述的方法包括：采用X射线衍射仪测量生长在异质衬底的半极性面III族氮化物薄膜，从而获得所述薄膜面内摇摆曲线半高宽极大值与薄膜的(10‑10)晶面、(20‑20)晶面、(30‑30)晶面的摇摆曲线半高宽与峰位值；计算获得其a型位错的半高宽展宽、其半极性面的层错间距L

【技术实现步骤摘要】
测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法及其应用
本专利技术特别涉及一种测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法及其应用，属于半导体

技术介绍
2014年，基于III族氮化物研发技术获得诺贝尔奖，是异质外延生长技术最成功的表现。一方面在晶格失配较大的蓝宝石上获得高质量GaN单晶；另一方面开创了p-GaN与蓝光InGaN发射器领域。但是，III族氮化物发展中取得的成果大多集中在c-面极性GaN晶体，在c方向存在自发极化电场，在LED等发光器件领域应用上，产生量子斯塔克效应(QCSE)大幅度降低量子效率。直到现在，在c-面III族氮化物发光器件上，仍未找到有效的限制和消除自发极化电场的有效方法。半极性面在空间结构中可以减弱自发极化效应，消除其对发光器件的影响，于2000年在nature上发表相关成果。但是，相比c-面材料半极性面中除了含有高密度的位错还存在高密度的层错。因此，在晶体质量、尺寸、厚度等亟待解决的科学问题方面，引领了半极性面III族氮化物迅猛发展。在半极性面III族氮化物薄膜的生长调控技术发展过程中，对半极性面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于包括：/n采用X射线衍射仪测量生长在异质衬底的半极性面III族氮化物薄膜，从而获得所述半极性面III族氮化物薄膜的半极性面面内摇摆曲线半高宽极大值与所述半极性面III族氮化物薄膜的(10-10)晶面、(20-20)晶面、(30-30)晶面的摇摆曲线半高宽与峰位值；/n通过式1)计算获得所述半极性面III族氮化物薄膜中a型位错的半高宽展宽，/n

【技术特征摘要】
1.一种测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于包括：
采用X射线衍射仪测量生长在异质衬底的半极性面III族氮化物薄膜，从而获得所述半极性面III族氮化物薄膜的半极性面面内摇摆曲线半高宽极大值与所述半极性面III族氮化物薄膜的(10-10)晶面、(20-20)晶面、(30-30)晶面的摇摆曲线半高宽与峰位值；
通过式1)计算获得所述半极性面III族氮化物薄膜中a型位错的半高宽展宽，



式1)中，β(h0-h0)为所述(10-10)晶面、(20-20)晶面和(30-30)晶面的摇摆曲线半高宽，θ(h0-h0)为所述(10-10)晶面、(20-20)晶面和(30-30)晶面的试验测试布拉格衍射角度数值，λ为X射线的波长，LLCL为半极性面III族氮化物薄膜的层错间距，βtilt为a型位错对应的展宽值；
通过式2)计算获得半极性面III族氮化物薄膜的层错间距LLCL对半高宽的加宽，



式2)中，λ为X射线的波长，LLCL为半极性面III族氮化物薄膜的层错间距，θ(hkil)为半极性面(hkil)的布拉格角；
通过式3)计算获得所述半极性面III族氮化物薄膜中c型位错的半高宽展宽αc，



式3)中，β(hkil)为半极性面III族氮化物薄膜表面半高宽的极大值，χ为半极性面III族氮化物薄膜与c(0001)面的夹角；
通过式4)计算获得所述半极性面III族氮化物薄膜中a型位错密度和c型位错密度，



式4)中，D为位错密度，β为由式1)与式3)获得的βtilt与αc；b为相应位错类型对应的伯克斯矢量，大小为晶格常数a或晶格常数c；
所述a型位错密度和c型位错密度之和为所述半极性面III族氮化物薄膜的缺陷密度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙茂松，张纪才，孙文红，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45