Indiumnitridin valmistus MOVPE-menetelmällä

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2004

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Optoelektroniikka

Mcode

S-104

Degree programme

Language

fi

Pages

59

Series

Abstract

Työssä valmistettiin Teknillisen korkeakoulun Optoelektroniikan laboratoriossa MOVPE-menetelmällä InN -puolijohdekerroksia safiiri (0001) -alustakiteille eri valmistusparametreilla. Tutkimuksen kohteena oli kasvulämpötilan, V/III-suhteen sekä erilaisten kasvuprosessien vaikutus kerrosten kiderakenteeseen ja optisiin ominaisuuksiin. Näytteiden pinnan morfologiaa tutkittiin atomivoimamikroskopialla, kiderakennetta röntgendiffraktiolla ja optisia ominaisuuksia fotoluminesenssimittauksin. Mittauksissa havaittiin reaktiivisen indiumin määrän rajoittavan indiumnitridin kasvunopeutta V/III-suhteen välillä 2,95 x 10<sup>4</sup> - 7,73 x 10<sup>3</sup>. InN-kerrosten kidelaatu oli heikko, ja kerrokset koostuivat erillään kasvaneista saarekkeista. Saarekkeiden koon ja pinnan epätasaisuuden havaittiin kasvavan kasvulämpötilaa nostettaessa välillä 550 °C - 650 °C. Näytteet luminoivat energialla 0,75 - 0,78 eV. Luminesenssipiikin maksimin havaittiin siirtyvän pinnemmalle energialle ja sen puoliarvoleveyden pienenevän kasvulämpötilaa nostettaessa. Heksagonaalisen InN:n lisäksi näytteissä havaittiin metallista indiumia, jonka osuus lisääntyi kasvulämpötilaa nostettaessa. Kaksivaiheisilla kasvuprosesseilla saavutettiin parempi kerrosten pinnan morfologia ja kidelaatu kuin suoraan alustakiteen päälle valmistetuilla kerroksilla. Ydintymiskerroksen lämpökäsittelyn 650 °C:ssa havaittiin nostavan metallisen indiumin osuutta ja lisäävän pinnan epätasaisuutta. Paras kidelaatu saavutettiin valmistamalla InN-kerros lämpökäsittelemättömän puskurikerroksen päälle sekä prosessilla, jossa lämpötilaa ja V/III-suhdetta muutettiin kasvun aikana.

Description

Supervisor

Sopanen, Markku

Thesis advisor

Sormunen, Jaakko

Keywords

indium nitride, indiumnitridi, sapphire, safiiri, MOVPE, MOVPE, metallic indium, metallinen indium, nucleation layer, ydintymiskerros, AFM, AFM, XRD, XRD, photoluminescen e, fotoluminesenssi, two-step growth method, kaksivaiheinen kasvuprosessi, annealing, lämpökäsittely

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120450929

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK