
第 卷 第 期
年 月
人 工 晶 体 学 报
石墨烯上外延 GaN 薄膜的取向演变研究
周 浩
,
,徐 俞
,曹 冰
,
,徐 科
,王钦华
,
苏州大学光电科学与工程学院苏州 江苏省先进光学制造技术重点实验室和教育部现代光学技术重点实验室
苏州 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏州
摘要:本文研究了在石墨烯上生长 薄膜时晶体取向的变化 采用 成核层辅助生长 由取向相差较大的
小晶粒逐渐合并为与石墨烯取向一致的晶粒最终形成了约 厚的 薄膜 通过 和 证实了
晶体取向一致性的提高拉曼光谱也表明 晶体的高质量
关键词:石墨烯晶体取向
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:()
Orientation Evolution Study of Epitaxial GaN Films on Graphene
ZHOU Hao
XU Yu
CAO Bing
XU Ke
WANG Chinhua
Abstract:
Key words:
基金项目:国家重点研发计划
作者简介:周 浩男江苏省人硕士研究生
通讯作者:曹 冰博士教授 王钦华博士教授
引 言
氮化镓作为具有代表性的第三代半导体具有禁带宽度高直接带隙导热性和稳定性好等优点
在高频率和大功率的光电子器件领域具有很大的应用前景
然而由于同质衬底的匮乏目前 外延
主要通过在 和蓝宝石等衬底上异质外延获得
由于两种材料之间不同的晶格系数和热膨胀率往往
会产生较大的晶格失配和热失配降低 晶体质量影响器件的性能 石墨烯作为最早进入大众视野的
二维材料因其自身优异的物理化学性质如高电子迁移率高热导率和高机械强度等
被应用于许多领
域诸如高电子迁移率器件
超级电容器
和柔性器件
而将石墨烯用于 生长无论在外延上还是
应用上都有很高的实用价值
然而由于石墨烯表面缺乏悬挂键直接在石墨烯上生长 往往会因为
成核点不足而无法形成连续的薄膜因此常常采用低温 缓冲层或 缓冲层来辅助生长
本文通过金属有机化学气相沉积在石墨烯上外延生长 为了获得平整的 薄膜使
用溅射 缓冲层的方法来提高成核密度 通过扫描电子显微镜 观察样品形貌并通过背电子散射
衍射和 射线衍射来了解 晶体在生长过程中的取向变化 通过分析可以发现 晶
体在生长的初期由尺寸较小且取向不一致的晶粒构成 随着晶体的生长与石墨烯取向一致的 晶粒生
长较快并与其他取向的晶粒合并 最终使得 的晶体学取向接近于理想的生长方向提高了 在取向