利用分子束外延在GaN缓冲层上异质外延集成ZnGeN2
材料科学
2020-02-11 v1 应用物理
摘要
近来被理论化的基于当前已商业化的(In,Ga)N器件的杂化II-IV-N{_2}/III-N异质结构，有望显著拓展高效可见光光电子器件的设计空间，然而关于II-IV-N{_2}材料的的外延研究甚少。本工作中，我们展示了在GaN缓冲层和AlN模板上生长的异质外延ZnGeN{_2}。我们证明GaN成核表面对于提高ZnGeN{_2}结晶速率以抑制Zn脱附至关重要，从而将化学计量生长窗口从AlN上的215 {\degree}C拓展至GaN缓冲层上的500 {\degree}C。结构表征揭示出结晶良好的薄膜，其穿层位错自GaN缓冲层延伸而出。通过反射高能电子衍射(RHEED)和截面扫描电子显微镜(SEM)测定，这些薄膜的弛豫临界厚度为20 nm - 25 nm。由RHEED和X射线衍射(XRD)确定，薄膜呈现阳离子无序的纤锌矿结构，晶格常数a = 3.216 {\AA} {\pm} 0.004 {\AA}，c = 5.215 {\AA} {\pm} 0.005 {\AA}。本工作朝着开发杂化ZnGeN{_2}-GaN集成器件迈出了重要一步。
引用
@article{arxiv.2002.03980,
title = {Heteroepitaxial integration of ZnGeN2 on GaN buffers using molecular beam epitaxy},
author = {M. Brooks Tellekamp and Celeste L. Melamed and Andrew G. Norman and Adele Tamboli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03980},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 7 figures