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論文名稱 Title |
以氫化物氣相磊晶法在鋁酸鋰基板上生長非極性氮化鎵的研究 Growth of free-standing non-polar GaN on LiAlO2 substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy |
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系所名稱 Department |
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畢業學年期 Year, semester |
語文別 Language |
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學位類別 Degree |
頁數 Number of pages |
60 |
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研究生 Author |
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指導教授 Advisor |
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召集委員 Convenor |
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口試委員 Advisory Committee |
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口試日期 Date of Exam |
2009-06-29 |
繳交日期 Date of Submission |
2009-07-26 |
關鍵字 Keywords |
氫化物氣相磊晶、氮化鎵、鋁酸鋰、非極性 nonpolar, LiAlO2, HVPE, GaN |
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統計 Statistics |
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中文摘要 |
本論文是以自行設計的氫化物氣相磊晶法(hydride vapor phase epitaxy, HVPE),在實驗室自行生長的鋁酸鋰(LiAlO2)基板上,嘗試生長非極性的GaN單晶。並以X光繞射儀(XRD)和掃描式電子顯微鏡(SEM)分析其生長方向及表面形貌。實驗分成兩個部分:第一部分是建造反應爐體,並利用藍寶石(c-Al2O3)基板生長,測試自行設計HVPE爐體內部結構的可運行性。第二部分以LiAlO2為基板,生長非極性(10-10) GaN於LiAlO2基板。經過分析,生長在LiAlO2基板上的獨立式(free standing) GaN同時有c-plane (0001) 與m-plane (10-10)的結晶。且非極性m-plane GaN在磊晶初期的環境較有利於形成。經過改良,第二片LiAlO2基板上則生長出排列凌亂的m-plane (10-10)的GaN結晶。經過光激發光譜儀(PL)分析,此兩LiAlO2基板上生長出的free standing GaN 皆有良好的放光品質。目前正努力研發,繼續改良HVPE反應爐的內部結構。 |
Abstract |
A hydride vapor phase epitaxy, (HVPE) was designed to grow nonpolar GaN. LiAlO2 single crystal grown by Czochralski (Cz) method in our lab was used as the substrate. The X-ray diffraction and scanning electron microscopy were used to study the GaN epilayer’s orientation and surface morphology. At the first part, we used the c-plane sapphire as substrate and make sure that our HVPE reactive system is working. And the second part, we used LiAlO2 substrate to grow non-polar GaN substrate. After the growth, GaN was separated from LiAlO2 substrate and become free-standing. We found that as-grown GaN has both c-plane (0001) and m-plane (10-10) orientations. After some improvements, we got a nonpolar GaN substrate. But the m-plane (10-10) GaN grains are random. The photo-luminescence(PL)showed that the light emissive quality of these two GaN thick film are well. We will keep improving the design of our HVPE. |
目次 Table of Contents |
目錄 摘要 I 第一章 概論 1 第二章 文獻回顧 3 研究目的 7 第三章 實驗原理與方法 8 3-1氫化物氣相磊晶系統 8 3-2 實驗流程 14 3-3量測儀器簡介 20 第四章 結果與討論 22 第一階段:測試生長 22 第二階段:非極性氮化鎵厚膜生長 34 第五章 結論與未來工作 44 參考文獻 47 |
參考文獻 References |
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電子全文 Fulltext |
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