利用珈瑪氧化鋁為緩衝層成長於(111)矽晶圓的氧化鋅磊晶薄膜之結構與光性研究

Abstract

藉由一層珈瑪氧化鋁緩衝層將高品質氧化鋅薄膜以雷射濺鍍方法磊晶成長於(111)面的矽晶圓上，此珈瑪氧化鋁緩衝層含有以晶面(111)為軸向的兩種彼此旋轉60度的結構空間分布。樣品在垂直表面方向的磊晶結構關係為氧化鋅(0002)//珈瑪氧化鋁{22-4}或{4-2-2}//矽晶圓{22-4}。利用Ｘ光繞射、穿透式電子顯微鏡與螢光光譜來量測氧化鋅的晶體結構與光學特性，我們發現深層能階發光的強度相對於能隙發光強度比與薄膜的phi角半高寬大小有明顯的關聯；而能隙發光光譜的半高波寬分布大小與薄膜的表面晶面方向分布有關。這個關聯也就代表螺旋型差排缺陷主要與能隙發光光譜有關，而邊刃型差排缺陷主要與深層能階發光有關。