增长动力学和基质稳定性在高温分子束Epitaxy的AlN纳米线的AlN纳米线
P John1, M Gómez Ruiz1, L van Deurzen2
1Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e.V., Hausvogteiplatz 5-7, D-10117 Berlin, Germany.
我们优化了化 (AlN) 纳米线的生长,使用分子束表达. 纳米线制造的最佳条件涉及高温和用于增强光电子和压电应用的特定基板.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 化 (AlN) 纳米线对于光电子和压电设备至关重要.
- 优化它们的生长条件对于高性能应用是必不可少的.
- 了解基质相互作用和相互扩散是控制AlN纳米线属性的关键.
研究的目的:
- 通过分子束表达式测试来确定AlN纳米线的最佳生长温度.
- 研究TiN缓冲层和基质对AlN核和生长的影响.
- 分析间扩散对AlN纳米线发光和内部量子效率的影响.
主要方法:
- 在950°C至1215°C的温度范围内使用AlN纳米线的分子束表 (MBE).
- 在TiN(111) 薄膜上增长,在Al2O3基板上喷.
- 对纳米线延长速率,表面形态和光发光的分析.
- 在不同温度下建模 adatom 扩散长度.
主要成果:
- 在1150°C观察到的最佳Al adatom扩散长度和纳米线延长率.
- 由于在1050°C以上的氧气融入而增加的深层发光信号.
- 增强的内部量子效率归因于来自TiN/基板互扩散的Si和O兴奋剂,形成被动化外.
- 对与Si和O外扩散相关的反转域的观察.
结论:
- 1150°C被确定为基于延长率的TiN/Al2O3上的AlN纳米线的最佳生长温度.
- 从Al2O3基板中加入氧气会在更高的温度下对发光质量产生负面影响.
- TiN/基板间扩散可以提高量子效率,但也会导致缺陷.
- 对于光电子和压电应用,建议在1150°C的温度下在TiN/SiC基板上生长AlN纳米线,并进行现场表面被动化.
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