GaN异质结外延层在室温下经1MeV、1.7MeV和2MeV高能电子束辐照后,发生部分应变弛豫。运用弹性原子链模型(EACM)对电子辐照诱导GaN外延层应变弛豫机制进行了讨论。GaN外延层表层应变状态的改变与杂质扩散和辐照点缺陷的引入相关,其中,晶格损伤是影响表面应变状态的主要因素。经1×1015/cm2电子辐照后,GaN异质结外延层蓝光发光强度显著降低,归因于蓝光发光缺陷与其它点缺陷结合形成复合体。与之相反,经较高剂量(5×1015/cm2)电子辐照后,GaN异质结外延层蓝光发光强度反而升高,甚至超高前者较低剂量辐照后GaN异质结外延层的蓝光发光强度。研究认为,随着电子辐照损伤的不断积累,过饱和1-价镓空位(VGa-1)导致蓝光发光强度反弹。在2MeV下经1×1016/cm2电子辐照后GaN外延层的微观结构呈现"蜂窝"状,单个"蜂窝"之间为非晶区。能量为1MeV的电子辐照,同样能在GaN外延层中获得类"蜂窝"状结构,但单个"蜂窝"之间却为晶性区。研究认为,高能量电子辐照更可能导致外延层局域非晶化。
英文主题词GaN heterostructure;electron irradiation;damage mechanism;defects