基于球差矫正电镜在原子尺度探究氮化铝在蓝宝石衬底上的生长过程

摘要：

Ⅲ族氮化物在光电器件方面有着广泛的应用.探究Ⅲ族氮化物的外延生长机制对于制备高质量薄膜材料器件具有重要意义.本文利用球差矫正透射电子显微镜,揭示了金属有机化学气相沉积方法(MOCVD)生长的氮化铝(AlN)在蓝宝石(Al2O3)衬底上的界面原子结构,探究了异质外延的生长机制.分析发现,Al2O3衬底在氨气的氛围下退火后,表面率先被氮化,生成一层AlN.在进一步生长AlN的时候,铝(Al)原子优先填补Al2O3表面高位铝的位置,然后按照AlN的晶格结构生长.此外,该方法生长的AlN在界面附近是非金属(N)极性.这些发现加深了我们对氮化物薄膜的外延生长动力学的认识,为更好地控制界面的成核、极性提供了有用的信息.

关键词：球差矫正电镜、AlN、蓝宝石、界面原子结构、极性

所属期刊栏目：38

分类号：TG115.21+5.3;TN304(金属学与热处理)

资助基金：国家重点研发资助项目2018YFB0406703

在线出版日期：2019-06-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：215-220