经若干器件工艺兼容清洗步骤后暴露于空气的GaN$(1\bar{1}00)$与$(0001)$表面的电子性质
应用物理
2020-04-22 v1 材料科学
摘要
我们报道了GaN和表面在三种不同且依次进行的器件工艺兼容清洗步骤后的电子性质：HCl刻蚀、在N气氛中400 C退火、以及O等离子体暴露。利用X射线光电子能谱和开尔文探针，我们在暗态和紫外光照下量化了表面电子性质。我们发现清洗步骤大幅影响了两种GaN取向的功函数和能带弯曲。这些改变归因于不同表面态的存在以及形成不同表面偶极的吸附物。除这些结果外，我们检测到在紫外光照下，经HCl暴露表面的功函数降低至少0.2 eV，且能带弯曲未被屏蔽。因此我们将其观测到的表面光电压归因于光诱导的表面偶极修饰。总体而言，这些结果强调了暴露于空气的GaN表面电子性质对吸附物的强烈依赖。因此，我们主张使用此处分析的常用清洗步骤，以按需将GaN和表面重置为预定义状态。
引用
@article{arxiv.1908.03376,
title = {Electronic properties of air-exposed GaN$(1\bar{1}00)$ and $(0001)$ surfaces after several device processing compatible cleaning steps},
author = {Thomas Auzelle and Florian Ullrich and Sebastian Hietzschold and Stefan Brackmann and Sabina Hillebrandt and Wolfgang Kowalsky and Eric Mankel and Robert Lovrincic and Sergio Fernández-Garrido},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.03376},
year = {2020}
}
备注
This is the accepted manuscript version of an article that appeared in Applied Surface Science copyright (C) Elsevier. The CC BY-NC-ND 4.0 license applies, see http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ . To access the final edited and published work, see https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.07.256