引言

　　作為第三代半導體材料的代表，GaN和其他Ⅲ族氮化物材料是近年來光電子材料領域研究的熱門課題。與1、2代電子材料相比，Ⅲ族氮化物材料具有禁帶寬度大、擊穿場強大、介電常數小、電子漂移飽和速度高、襯底的絕緣性能和導熱性能良好等優點，可以在高溫、高頻、大功率和高密度集成下工作。目前，國內很多研究小組利用MOCVD方法在不同襯底上生長出高質量的GaN薄膜，其中SiC具有與GaN想接近的晶格常數和熱膨脹系數、優良的導熱性質和易于理解性，因此是制備高功率藍光激光器的最佳選擇。本文通過X射線衍射掃描電子顯微鏡和拉曼散射光譜對在SiC襯底上制備的GaN薄膜特性進行研究發現：在為摻雜GaN和GaN：Mg薄膜中E2模式均向低頻方向發生漂移表明薄膜都處于張力應力狀態之下，但是Mg的摻雜會在樣品中引入更多的缺陷和位錯家居薄膜的無序化程度，致使薄膜質量變差。

　　1實驗

　　本文中所用GaN樣品是采用MOCVD系統在同一片SiC襯底的Si面上生長的，其中6H-SiC襯底晶片的偏向于3°-4°，在生長以前對襯底進行觀察發現表面有臺階欺負存在。在制備過程中，NH3、TMGa、CP2Mg分別作為N源、Ga源和Mg源。其流量分別為8.93mmol/min，6.5μmol/min和0.18μmol/min，反應室壓強為150Torr，H2和N2的混合氣體作為載氣，GaN外延薄膜的生長采用兩部生長發進行：首先在950°C生長月60nm的AIN緩沖層，然后升溫到1040°C外延生長GaN薄膜，生長完成后再680°C的N2環境中高溫退火20分鐘，實驗樣品厚度約為1.3μm。

　　實驗中所用到的拉曼測試系統的光源為Ar+激光器，激光波長為488nm，激發功率為200mW，聚焦后垂直樣品表面入射，收集背散光，經過SPEX1403型光譜儀，再通過計算機采集并輸出譜型結果，測試是在室溫下進行，掃描范圍為100~1500cm-1，測試精度為1cm-1。實驗掃描電子顯微鏡的型號為STEREOSCAN200.X光衍射線是日本生產的，型號為Rigaku Rotaflex，輸出X光波長為0.15406nm。