氢表面活性剂辅助在ZnO衬底上共格生长GaN
材料科学
2018-02-07 v1 应用物理
计算物理
摘要
自GaN在发光二极管（LED）产业取得巨大成功以来，纤锌矿基器件的异质结构引起了极大的研究兴趣。在可能的异质结构材料候选者中，在廉价且晶格匹配的ZnO衬底上生长高质量GaN薄膜在商业和技术上均令人向往。然而，ZnO极性表面的能量远低于GaN极性表面的能量。因此，本征润湿条件禁止此类异质结构。结果，获得了较差的晶体质量和三维生长模式。为显著改变该异质结构的生长模式，我们提议使用氢作为表面活性剂，这一提议已得到我们的第一性原理计算证实。借助新开发的算法，研究了稳定的含H表面构型和界面。通过应用H₂的实验吉布斯自由能，我们还预测了温度和H的化学势，这对实验实现我们的策略至关重要。这一新颖方法将首次使在ZnO衬底上生长高质量GaN薄膜成为可能。我们相信，我们的新策略可以降低制造成本，并提高GaN基器件的晶体质量和效率。
引用
@article{arxiv.1710.03472,
title = {Hydrogen Surfactant Assisted Coherent Growth of GaN on ZnO Substrate},
author = {Jingzhao Zhang and Yiou Zhang and Kinfai Tse and Junyi Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.03472},
year = {2018}
}
备注
18 pages, 6 figures