GaN生长的金属介导核生长可视化
材料科学
2025-12-19 v1 介观与纳米尺度物理
统计力学
摘要
理解支配 gallium nitride (GaN) 及其相关合金金属介导核生长和生长的原子尺度机制，对于精细调控其在先进电子、光电子和量子器件中的结构和功能性质至关重要。利用结合 Gibbs 自由能计算的实时环境传输电子显微镜 (E-TEM)，我们阐明了从Ga滴液阵列（有无GaN前核）进行GaN核生长和生长的不同过程。对于最低温度，尽管在Ga滴液阵列上未观察到GaN核生长，但GaN生长仍优先发生在已存在的GaN核上，可能是由于Ga/GaN界面处NH3分解的Gibbs自由能较低。对于中间到高温，E-TEM揭示了从带或无GaN核的Ga滴液中进行GaN核生长和生长，由于异晶模板效应，GaN核的晶体性更好。这些结果凸显了Ga/GaN界面在促进NH3分解和GaN生长中的关键作用，为金属介导GaN及相关材料的核生长提供了基本见解。
引用
@article{arxiv.2512.15989,
title = {Visualizing metal-mediated nucleation and growth of GaN},
author = {Abby Liu and Zhucong Xi and Xiaobo Chen and Catherine Huang and Meng Li and Judith C. Yang and Liang Qi and Dmitri N. Zakharov and Rachel S. Goldman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15989},
year = {2025}
}