研究化学处理和蓝宝石的Ⅲ族氮化物异质外延生长高温氮化

已经系统地研究了湿式化学蚀刻和高温氮化上所产生的蓝宝石表面形貌和化学变化的影响。利用硫酸、磷酸和3:1的硫酸的c-平面蓝宝石衬底上蚀刻：磷酸的混合物的温度和蚀刻时间的函数进行了研究，并用氢气蚀刻在1400℃、1100℃和空气退火相比使用氨气和氮气在1100℃的表面氮化，研究如氨气浓度，氮化时间，和表面预处理的函数。原子力显微镜和X-射线光电子光谱法被用来研究的表面形态和化学组成。化学蚀刻后的详细的表面形貌是化学成分和特定的时间和温度的函数。

通过在300℃下进行30分钟的蚀刻在纯硫酸中得到的平滑的自由蓝宝石表面，硫酸蚀刻在更高的温度或更长的时间产生的硫酸铝和硫酸铝的表面上3.17 水结晶沉积的不溶性混合物。磷酸和3:1的硫酸：磷酸的混合物蚀刻蓝宝石优先在缺陷位点，导致在表面上的凹坑的形成。高温蓝宝石氮化导致氮掺入表面。氮化层的氮含量取决于氨气浓度，氮化时间，和表面预处理。蓝宝石与硫酸处理的氮含量和3:1 硫酸：磷酸是大致相同的作为接收的蓝宝石。而空气退火的蓝宝石中的氮含量为〜 1.6倍，然后在作为接收的蓝宝石中的氮含量。


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