發(fā)布時(shí)間：2024-01-28 09:23

　　以氮化鎵(GaN)為代表的Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體具有優(yōu)異的光電性能和較為寬廣的可調(diào)控帶隙,成為當(dāng)前半導(dǎo)體行業(yè)的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。二維納米材料因其特殊的層狀晶體結(jié)構(gòu)、極端的量子限制效應(yīng)、獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)而在高溫、高頻、微波、大功率光電子等領(lǐng)域得到了發(fā)展。目前,氮化鎵薄膜在藍(lán)寶石、Si C以及Si襯底等進(jìn)行外延制備過(guò)程中,外延層與襯底之間的晶格失配與熱失配一直是影響其生長(zhǎng)質(zhì)量的重要因素。利用石墨烯作為襯底外延氮化鎵,由于石墨烯表面缺少懸掛鍵,氮化鎵與石墨烯之間通過(guò)弱的范德華力接觸,不僅可以克服晶格失配的影響、提高晶體質(zhì)量,而且石墨烯和外延層能輕松剝離,從而降低制備成本。因此,本文基于二維氮化鎵材料的實(shí)驗(yàn)和理論研究具有重要意義。首先,利用CVD法在Cu襯底上先生長(zhǎng)石墨烯薄膜,再在Cu/石墨烯襯底上通過(guò)經(jīng)典的兩步法來(lái)制備二維氮化鎵納米材料。通過(guò)對(duì)其不同溫度、氨氣流量和生長(zhǎng)時(shí)間三個(gè)參數(shù)樣品的表征,分析對(duì)比優(yōu)化出制備少層數(shù)的二維氮化鎵材料的工藝。結(jié)果表明:在生長(zhǎng)溫度為1010℃、氨氣體流量為100sccm、反應(yīng)時(shí)間為40min制備出的GaN外延膜是以階梯流方式生長(zhǎng)的,層數(shù)較少(AFM測(cè)量結(jié)果為11層)...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

圖1.1GaN晶體結(jié)構(gòu)示意圖

圖1.2石墨烯結(jié)構(gòu)圖

圖1.3石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)圖

圖1.4（a）和（b）分別為石墨烯的電學(xué)性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)示意圖

本文編號(hào)：3887499