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高质量材料的制备,对基础学科的发展及器件制备至关重要。为实现高质量氮化物材料的外延生长,需要不断探索材料生长动力学、热力学规律,并为器件结构设计提出指导性的方针建议。本文通过MBE方法制备出全组分InxGa1-xN,随后对液滴诱导下InGaN的外延生长做深入研究,并针对其光照下的输运特性展开研究:1.通过MBE温度控制法,实现了全组分InxGa1-xN薄膜的生长制备。RHEED和AFM结果发现,低In组分和极高In组分时是二维层状生长模式,中间组分则是出现三维生长模式。XRD测试则表明InxGa1-xN的晶体质量随着In组分的增大表现出先恶化后改善的趋势,这与InxGa1xN材料的合金无序有关。中间In组分InGaN薄膜的合金无序最严重,所以晶体质量最差。2.研究了 In液滴诱导下表面的“微盘”结构。为了解释微结构的形成过程,我们提出一种新的生长模型。模型中,液滴的边缘是一种近气-液-固三相共存的系统,界面能最低,使得InxGa1-xN在这个系统内的生长速度最快,同时In本身可以作为催化剂,加速InxGa1-xN的生长,从而形成了“微盘”结构。EDS分析表明,液滴覆盖的区域,In组分更高,这与生长过程中,液滴的形成,增加了局部的III/V比,导致In组分的增加有关。3.借助微区反射差分谱对液滴下InxGai-xN薄膜应力场均匀性进行了深入的探讨。结果表明,“微盘”的反射差分图像呈现出四极性分布,根据模型计算推导表明,这种四极性分布只有在应力场均匀性分布时才会出现,即产生RD信号的来源只有“微盘”边界的高度起伏,因此液滴覆盖下InxGa1-xN薄膜的应力场可以认为是均匀的。4.系统研究了不同In组分InxGa1-xN薄膜光照下的输运特性,发现存在一个临界In组分xc(xc = 0.7),当In组分x>xc,InxGa1-xN表现出负的光电导,当In组分x<xc,InxGa1-xN表现出正的光电导。通过能带模型的建立,提出一种与In相关的点缺陷能级ER,这个复合中心的密度决定了光电导的类型。这种点缺陷形成的复合中心在光照下会俘获空穴,带正电的复合中心由于库仑势,对电子起到散射中心的作用,降低材料的迁移率,进而影响电导率的变化。