掺铒GaN薄膜的背散射沟道分析和光致发光研究

采用背散射 (RBS) 沟道 (channeling)分析和傅里叶变换红外光谱 (FT IR)研究了掺铒GaN薄膜的晶体结构和光致发光 (PL)特性 .背散射 沟道分析结果表明 :随退火温度的升高 ,薄膜中辐照损伤减少 ;但当退火温度达到1 0 0 0℃ ,薄膜中的缺陷又明显增加 .Er浓度随注入深度呈现高斯分布 .通过沿GaN的 <0 0 0 1 >轴方向的沟道分析 ,对于 90 0℃ ,30min退火的GaN :Er样品 ,Er在晶格中的替位率约 76 % .光谱研究表明 :随退火温度的升高 ,室温下样品的红外PL峰强度增加 ;但是当退火温度达到 1 0 0 0℃ ,样品的PL峰强度明显下降 ;测量温度从 1 5K变化到 30 0K时 ,样品 (90 0℃ ,30min退火的GaN :Er)的 1 540nm处PL温度猝灭为 30 % .

硅中注氢热退火在晶体中产生的应力及其对晶体结构的影响

用Ｘ射线四晶衍射仪测量了不同温度下退火的注氢单晶硅的摇摆曲线，分析了不同温度退火后晶格内应力产生及消失的过程。并与离子背散射沟道分析进行了比较。结果表明，在４００℃左右，氢注入形成的氢复合体分解；形成氢分子，氢分子在晶格中聚集，生成氢气，在高温下膨胀，引起晶格形变，并产生缺陷；当退火温度达到５００℃以后，氢气的膨胀已超过晶体的屈服强度，产生了大量的缺陷、位错，同时在硅晶体内形成气泡，并在硅晶体表面造成砂眼、剥离等现象。