線位錯的可能來源:氮化鎵薄膜在藍寶石上生長缺陷

 
 

單晶氮化鎵薄膜具有纖鋅礦結構的生長在藍寶石基底面。一種高密度的穿透位錯平行於c軸穿過了薄膜從界面到膜表藍寶石基片面。他們發現有一個S0884291400022664_inline1 Burgers矢量一個主要地緣特征。此外,位錯HAL-回路,沿著氮化鎵構成的c軸拉長,也發現了在棱鏡平面。這些位錯有一個螺絲大多性格與柏氏矢量。被發現與S0884291400022664_inline2的高度襯底表面的步驟,以由氮化鎵構成局部彈性彎曲的氮化鎵面的膜/基體界面附近被容納。觀察結果表明,該膜的區域,其厚度為100 nm,相鄰的界面是非常有缺陷的。該區域被認為是對應於低溫氮化鎵“緩沖”,這是最初生長在藍寶石襯底上層。基於實驗觀察,提出了一種模型,在膜中的大部分穿透位錯的形成。結果的分析使我們得出結論,這個薄膜是根據殘留的雙軸壓縮。

熱應變由於在氮化鎵/α-氧化鋁層狀結構的熱膨脹系數差的應力,通過改變氮化鎵構成的膜厚為0.6〜1200微米的研究。在氮化鎵上的應變大於在小於幾微米的厚度的膜。它是在厚度的薄膜,從幾個到約一百微米的下降,並且是幾乎完全放松在那些厚度大於100微米。在該異質結構中的應力和應變是使用在其松弛,由於在藍寶石開裂被認為是一種模型計算。熱應變的三個松弛機制被找到的不同膜厚度如下:(B)增強界面的缺陷,如“微裂紋”和/或位錯( 4-20微米)的(a)僅晶格變形(<4微米)及(c )代藍寶石“宏觀裂紋”( > 20微米)的。


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