塊狀藍寶石單晶的壓力控制的溶液生長法生長

氮化鎵外延生長在由鎵的HCl -NH - Ar體系的氣相反應藍寶石。在藍寶石的生長速率為〜 12微米/小時，這是高於上藍寶石由〜 1.5倍。在藍寶石晶體具有比由〜0.5的因數相同的厚度上藍寶石的下部載流子濃度。在這項研究中的最低載流子濃度和未摻雜的GaN的最高電子遷移率得到分別為1.6 × 1019釐米-3和78平方釐米/ V ·s的，分別在300K時重摻雜了Mg的晶體生長的顯著變化在生長形態。在未摻雜或輕摻雜Mg的狀態開發的取向關係為氮化鎵/ /藍寶石和氮化鎵/ / 藍寶石，並在一個重摻雜狀態氮化鎵/ / 藍寶石和氮化鎵/ /藍寶石。

藍寶石晶體生長的GaN由壓力控制的溶液生長（PC- SG）的方法已經進行了使用高壓爐。我們以種植大尺寸的GaN單晶研究氮原子的飽和度（氮氣壓力的增加速度）的影響。人們發現，氮氣壓力的增加速率影響的GaN單晶及其形態的大小。氮化鎵單晶具有約120平方毫米和/或具有良好的形態的表面積的比率小於49兆帕/小時得到。我們已經研究了結晶性氮原子的飽和的效果。得到的GaN單晶具有以下良好的結晶性的：（1）搖擺曲線的半高寬為約120角秒，沒有任何低角度晶界；（2）的位元錯密度估計為小於105釐米2通過TEM觀察；（3）的黃色帶的光致發光強度變得非常弱和頻帶邊緣頻帶的黃帶發光強度比大大提高。這些結果清楚地表明，在PC -SG方法的氮氣壓力增加的速度必須降低生長大尺寸的氮化鎵單晶具有良好的結晶性。


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