臺灣博碩士論文加值系統

我們在幾何圖形矽基板上利用金屬有機氣相沉積出氮化銦鎵/氮化鎵量子井的奈米結構。從X光繞射光譜的rocking curve半高寬可以得知，磊晶品質確實因為幾何圖形矽基板從1672.2arcsec降到1212及1104arcsec，以及從衛星波峰的對數，量子井品質也有提昇。從掃描式電子顯微鏡影像中發現，由於溫度的關係造成磊晶層為類似梯形的形狀，由於低區是處在類似洞裡面的關係，再利用MOCVD成長時，表面的氣流不容易在洞裡面沉積，因此在低區會有較低的成長速率。從穿透式電子顯微鏡中，因為低區被RIE-ICP蝕刻過後的關係，造成低區基板的品質降低，以至於在低區成長的量子井中得結界較不明顯，品質也較差，因此侷限效力也降低。從光激致光光譜中發現兩個光譜，由於在成長氮化銦鎵量子井時，當銦含量超過6~10%時，很容易會有相分離的情況產生，以致於發光波長會有不是同ㄧ個波長的現象產生。最後再從變功率的光激致光光譜中，也可得知量子井中確實還有應力的存在。

InGaN / GaN multiple quantum wells were grown by metal-organic chemical vapor on geometric figure Si(111) patterned arrays of rectangular stripes with a 1.0 and 1.5 μm depth and 3μm lateral dimensions. From XRD, the GaN film and quantum well quality both improve with increasing depth. From SEM image, the shape of epilayer affected by temperature is trapezoid. Because the quality of high area and low area is different, the quantum well in low area is worse than the quantum well in high area. And the quantum well in low area has weaker carrier confinement. Because of the phase separation, there are two wavelengths in PL spectra. Because the airflow inflow the low area hardly, the growth rate of low area is slow. There is an additional wavelength on 1.5μm depth sample , and it is suggested the In segregation in multiple quantum wells.

目錄
第一章 緒論 …………………………………………………………………1
1.1 前言…………………………………………………………………………1
1.2 研究動機………………………………………………………………… 3
參考文獻……………………………………………………………………… 4
第二章 原理及文獻回顧………………………………………………………5
2.1氮化鎵材料展……………………………………………………………… 5 2.2氮化鎵的基版選擇……………………………………………………… 5
2.3 差排與裂縫的形成與影響………………………………………………7
2.4研究改善……………………………………………………………………11
2.4.1複合式緩衝層結構………………………………………………11
2.4.2 多層超晶格層……………………………………………………11
2.4.3兩層氮化鋁…………………………………………………………12
2.4.4 多層氮化鋁(AlN)中間層………………………………………12
2.4.5 兩階段成長法……………………………………………………13
2.4.6 成長時加氮化矽面罩……………………………………………14
2.4.7橫向覆蓋生長法…………………………………………………15
2.5 發光二極體的工作原理與量子史塔克效應(QCSE)……………18
參考文獻………………………………………………………………………23
第三章 樣品與量測系統簡介………………………………………………25
3.1實驗樣品構……………………………………………………………25
3.2 高解析度X光繞射量測………………………………………………26
3.2.1 X光繞射原理………………………………………………………27
3.2.2 解析度X光繞射量測方式介紹………………………………28
3.3 光激螢光光譜量測……………………………………………………30
3.3.1 光激螢光光譜原理………………………………………………30
3.3.2 儀器架設………………………………………………………………31
3.4掃描式電子顯微鏡……………………………………………………33
3.5穿透式電子顯微鏡(TEM)量測………………………………………34
3.6聚焦離子束(FIB) ……………………………………………………38
參考文獻……………………………………………………………………41
第四章 結果與討論……………………………………………………………42
4.1雙晶X光繞射圖形分析…………………………………………………42
4.2穿透式電子顯微鏡……………………………………………………45
4.3 掃瞄式電子顯微鏡……………………………………………………49
4.3變溫光譜分析…………………………………………………………53
第五章 結論……………………………………………………………………68
第六章 未來展望………………………………………………………………69

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