大面積的獨立的氮化鎵基板由氮化鎵構成的天然應力誘發的分離和藍寶石形成

涉及獨立式氮化鎵襯底由一種天然分離機構，有效地省去了後期生長工藝如鐳射剝離，化學蝕刻或機械研磨，以形成獨立式的氮化鎵襯底的形成。一個數字的氮化鎵厚膜的由氫化物氣相外延（HVPE）方法，從200微米到3.8毫米使用一個低溫氮化鎵或氮化鋁緩衝的成核步驟厚度不同生長到藍寶石基板上。我們已經發現，生長在低溫氮化鎵緩衝樣品自然從藍寶石基板生長後剝離在所研究的整個厚度範圍內。此外，我們還觀察到，較薄的膜具有高的裂紋密度導致幾個較小的獨立的片層間剝離。作為在氮化鎵厚度的增加，剝離片的面積也增加，最終導致初始藍寶石襯底面積和獨立氮化鎵區域之間的1對1的關係。然而，上生長的氮化鋁緩衝的氮化鎵薄膜沒有脫層。這些結果是通過計算熱應力的氮化鎵薄膜和襯底作為使用的Stoney方程薄膜厚度的函數，並假設在氮化鎵緩衝經歷分解在生長溫度下評價。

氮化鎵納米線通過氫化物氣相外延催化成長是證明。鎳 - 金被用作催化劑。納米線的生長被限制在圖案化的催化劑區域。用透射電子顯微鏡，X-射線衍射和低溫光致發光的納米線的表徵表明，該納米線是化學計量2H-氮化鎵單結晶中的方向生長在藍寶石上生長時，偶爾堆垛層錯沿著c軸在大多數的電線作為唯一的缺陷型觀察。紅移的光致發光觀察太大，僅靠觀察到的微小應變來解釋，而只是輕微受溫度影響，提示幾個因素的疊加。


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