中文摘要：

硅（Si）衬底上外延生长氮化镓（GaN）或氧化锌（ZnO）的应用前景很被看好，但由于存在大失配问题却难以直接实现优质外延。近年来利用"超薄中间层"降低外延层的应力和位错密度以提高薄膜晶体质量的研究工作越来越多，可对于这种与衬底和外延层强键合的"超薄中间层"的应变协调作用机理却还不清楚。本项目基于所提出的"超薄中间层衬底"理论模型，在Si衬底上实验制备了多种薄中间层材料，如过渡族难熔金属铪（α-Hf）、锆（α-Zr）及其氮化物（HfN、ZrN），以及常用的碳化硅（3C-SiC）和氮化铝（AlN），并在这些Si基薄中间层材料上进行了ZnO或GaN的外延生长实验。通过系统地研究不同材料体系与不同失配关系的Si基超薄中间层的应变协调作用规律，从实验上验证了"超薄中间层衬底"理论模型，并为探索更适合Si上外延生长GaN或ZnO的新型超薄中间层提供了实验依据。基于"超薄中间层衬底"模型发展具有自主知识产权可实用化的氮化镓或氧化锌Si基新可协变（柔性）衬底具有非常好的应用前景和巨大的经济价值。