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AlN薄膜具有一系列优异的物理与化学性能,其禁带宽度为6.2eV,是所有Ш-V族半导体材料中禁带宽度最宽的直接带隙半导体材料,带间跃迁发射波长可深入深紫外波段,是一种很有潜力的半导体发光材料。目前有很多方法用于制备发光AlN薄膜材料,如磁控溅射、金属有机物化学气相沉积、分子束外延等,而过滤电弧离子镀作为一种高离化率,高沉积速率的成膜方法,却因薄膜中含有大颗粒,在发光薄膜的制备中甚少得到应用。本文分别利用挡板过滤和90°弯管磁过滤电弧离子镀法消除大颗粒,制备了AlN,AlN:Cr,AlN:Cu等薄膜,并对其光致发光性能进行了研究。对挡板电弧离子镀制备非掺杂的研究发现,在非本征少量杂质氧元素的作用下,其光致发光谱为在400nm左右的宽带发射峰;该薄膜具有不明显的(100)方向的择优取向,其均方根粗糙度Rms值为22.150nm,Ra值为16.281nm;随着靶基距的增大,AlN薄膜的结构由多晶态逐渐转变为非晶态。磁过滤电弧离子镀Cr掺杂AlN薄膜,在制备过程中没有对基底进行加热,AlN:Cr薄膜为非晶态,其中Cr是以三价离子的状态存在,Cr元素的原子百分含量为5.4%,由于Cr3+形成发光中心,导致有红色的光致发光峰出现。磁过滤电弧离子镀AlN:Cr薄膜的霍尔系数为31.29cm3/C,霍尔迁移率为35.34cm2/ (V·s),载流子浓度为-1.99×1017cm-3。用挡板电弧离子镀制备的Cu掺杂AlN薄膜也呈非晶态,暴露于空气中的薄膜表面存在C、O等元素污染,剥蚀后氧元素迅速降低至4.1%,形成富Al的AlN薄膜,Cu元素的原子百分比为11%,有一价铜元素的存在,正是由于Cu+形成发光,其光致发光峰为中心在450nm的宽带发射峰。挡板电弧离子镀AlN:Cu薄膜的霍尔系数为3.2666cm3/ C,霍尔迁移率为0.2547cm2/(V·s),载流子浓度为1.9×1018cm-3。用磁过滤电弧离子镀制备的AlN:Cu薄膜也呈非晶态,其发光中心也在450nm左右,并发现基底为P型(111)硅和载玻片的发光强度更高,随着基底负偏压的增大,有助于发光强度的提高。为了研究无荧光粉白色发光材料,用磁过滤电弧离子镀的方法制备了多晶AlN:Cr,Cu双层膜,其发射波长范围覆盖蓝紫色和红光发射区。