无电极光助化学腐蚀法制备GaN微/纳米结构及其物性研究

摘要：

利用K2S2O8作为氧化剂,通过无电极光助化学腐蚀GaN外延层制备多种形貌的GaN微米/纳米结构.采用扫描电子显微镜(SEM)、阴极射线发光图(CL mapping)、高分辨X射线衍射(HRXRD)、拉曼光谱(Raman spectra)和光致发光谱(PL)等先进的表征手段研究腐蚀样品的形貌、晶体结构和光学性质.结果表明:在高浓度的KOH(1 mol/L)和低强度的紫外光照下,腐蚀出高质量的腐蚀坑、微米/纳米柱和纳米线;在低浓度KOH(0.4 mol/L)和高强度的紫外光照下,制备出GaN棱锥,研究发现此微米/纳米锥体阵列为包裹了位错的GaN晶体.在腐蚀液KOH浓度低至0.1 mol/L时,GaN腐蚀样品表面形成大量的晶须,聚集成束,晶须揭露了位错;并探讨了多形貌微米/纳米GaN的形成机理.腐蚀温度和GaN外延层极性对腐蚀形貌也具有明显的影响.

关键词：GaN微米/纳米结构、无电极光助化学腐蚀法、阴极射线发光图

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资助基金：国家重点基础研究发展规划编号:2011CB301900,2012CB619304、国家高技术研究发展规划编号:2014AA032605、国家自然科学基金批准号:60990311,61274003,60936004,61176063,61334009、江苏省自然科学基金编号:BK2011010,BY2013077,BE2011132,BK20141320、固态照明与节能电子学协同创新中心、教育部新世纪优秀人才支持计划编号:NCET-11-0229、江苏高校优势学科建设工程资助、扬州市“绿扬金凤计划”和南京大学扬州光电研究院研发基金资助项目

在线出版日期：2015-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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