a-GaN HLH- 5:10 5:15 5:20 5:25 5:5.3 5:10.6 5:16 5:21.2 --0.0
交錯方格/HLH-AlN/r-sapphire(IV) > HLH-AlN /r-sapphire(II)
> 長條型 mask /HLH-AlN /r-sapphire(III) > a-GaN/r-sapphire(I) In-plane FWHM 異相性由大到小排列:
交錯方格/HLH-AlN/r-sapphire (IV) > a-GaN/r-sapphire(I) >
HLH-AlN /r-sapphire(II) > 長條型 mask /HLH-AlN / r-sapphire(III) Î長條型 mask 有較好的晶格品質與較低的 in-plane 晶格異相性(5:20)
5-3 LT-PL (@17K)
5-3-1 a-GaN (I),HLH-AlN(II), 長條型(III)
(圖 5-3)a-GaN/r-sapphire ,HLH-AlN/r-sapphire,4 種不同 fill factor template PL 比較圖
*NBE (3.47-3.48eV include donor-bound and free exciton peak)
*BSFs of type I (3.42 eV emission)
*BSFs of type II or PSFs (3.35 eV)
*Partial dislocations terminating BSFs (3.29 eV)[37]
由以下不同 peak 所對應的來源機制可以發現，BSFs I 的強度相對其 餘都較強，因而 NBE emission 強度就被壓制降低。而根據文獻指出，BSFs I 除了強度高之外且 peak 的半高寬都相當大。其理由為，一般成長非極性
的波長，使得 peak 半高寬增加。
總體而言，BSFs I 在各種 template 當中都有較高的輻射強度，反觀 fill factor=5:20 卻較低，但是 PSFs 的強度卻相對較強，推論 PSFs 所 造成的晶格缺陷相對於 BSFs I 而言影響周期性排列的完整性較低，雖然 強度較強，但對晶格品質的量測中半高寬仍是屬於最低的。
5-3-2 a-GaN (I),HLH-AlN(II), 交錯方格(IV)
5-4 CL (
a-GaN /sapphire,ELOG/a-GaN/sapphire)(圖 5-5)成長在 a-GaN/sapphire 模板上 a-GaN 不同區域之 CL 光譜圖 BSFsI 在常溫下仍然可以看到其鋒值出現，約為 3.42eV 附近。針對 CL 局部量測的結果顯示，Ga-face 的光譜圖比較沒有明顯 BSFs 的峰值，而 N-face 的光譜圖則發現有，這表示 BSFs 在-c 方向有較高密度地集中。並且 搭配 CL 全譜圖發現，對於-c 方向的 N-face 有高強度的輻射，可再次確定 BSFs 於-c 方向密度相當高。然而對於開設光罩的 template，也有類似的結 果，BSFs 基本上是平行於 c-plane 的面缺陷而且特別出現在 N-face 的 wing 區域，Ga-face 的 wing 區域則是數量相對較低。
(圖 5-6)CL image (圖 5-7) CL image (圖 5-8)cross-section Mask 平行 c 軸[38] Mask 平行 m 軸[38] CL image ,Mask 平行 m 軸
第六章 結論
source 總濃度大小，對於實際淨吸附效果改變不大。針對 Ga-face 與 N-face 而言，前者淨吸附效果比後者來得高，壓力的提升並不影響各自擁有的吸附 速率，因此表面形狀仍是成鋸齒狀起伏。而 in-plane FWHM 異相性在300~500mb 之間有較大的差異，約為 0.35o 調變五三比(V/III):
五三比代表提供有效反應的兩種氣體其流量之間體積的比例，對於較低 的五三比，也就是提供成長反應的 source 比例濃度較低，則因淨吸附效率
與環境所提供有效 source 濃度降低以至於無論縱向或是橫向都發展的緩 慢，其表面形狀縱向較薄，而橫向又無皆平，因此產生很多小洞的表面。反 觀較高五三比情況，縱向成長比橫向來的快，較明顯的鋸齒狀起伏又將出 現。而 in-plane FWHM 異相性在 V/III=37.5 有較低的差值，同時也有相對 較低的 FWHM。 的環境，以本實驗在 400mbar 1100℃ V/III=37.5 的結果，windows :mask=
5:20 有助於側向接平，進而發現 c 比 m 方向總成長速率為 1:4 的結論。因而
鎵已成為光電領域熱門的研究方向，這篇文章的研究價值應該有它一定的貢 獻吧。
六 參考文獻
[1] S. Nakamura , S.P.DenBaars, and J.S.Speck,Appl. Phys. Lett., 81, 469, 2002 [2]K Kawaguchi, A Kuramata , Japanese Journal of Applied Physics,
Volume 44, Issue 46, pp. L1400-L1402 (2005).
[3]Arpan Chakraborty, K. C. Kim, F. Wu, J. S. Speck, S. P. DenBaars, and U. K.
Mishra,Appl. Phys. Lett., 89,041903, 2006
[4]B.A.Haskell,F.Wu,S.Matsuda ,M.D.Craven,P.T.Fini,S.P.DenBaars,J.S.Speck,an d Shuji Nakamura,Appl. Phys. Lett., 83, 1554, 2003
[5]S. Nakamura , S.P.DenBaars, and J.S.Speck, Appl. Phys.,94,942, 2003 [6]B.A.Haskell , S.Nakamura ,S.P.DenBaars, and J.S.Speck,phys.stat.sol.(b)
244,No.8,2847-2858,2007
[9]B.A.Haskell, T.J.Baker, M.B.McLaurin, F. Wu, P. T. Fini,S. P.DenBarrs , J.S.Speck, and S.Nakamura, Appl. Phys. Lett. 86, 111917 , 2005.
[10]Bilge Imer, Feng Wu, James S. Speck, Steven P. DenBaars, Journal of Crystal Growth 306 ,330–338 ,2007
[11] D. Doppalapudi, E. Iliopoulos, S. N. Basu, and T. D. Moustakas,J. Appl. Phys. 85, 3582 (1999)
[12]X.Nia,Y. Fua, Y.T.Moona, N.Biyiklia and H.Morkoça,Journal of Crystal Growth 290 (2006) 166–170
[13]Hou-Guang Chen, Tsung-Shine Ko,Hao-Chung Kuo Yue-Han Wu,Appl.
Phys. Lett, 83, 1554, 2003
[14]T. Pascova , R.Kroeger,S.Figge ,D.Hommel,V.Darakchieva,E.Preble , Appl. Phys. Lett., 89, 051914, 2006
[15] P.Waltereit, O. Brandt,A. Trampert,H.T.Grahn,J.Ramsteiner , M.Reiche, and K.H.Ploog, Nature 406,865,2000
[16]K.Domen, K.Horino, A.Kuramata,and T.Tanahashi ,Appl. Phys. Lett., 71, 1996, 1997
[17]X.Ni,Ü.Özgür, Y.Fu, N.Biyikli,J.Xie, A.A.Baski,and H Morkoç, Appl. Phys.
Lett., 89, 262105, 2006
[18] C.Roder, S.Einfeldt, S.Figge, P.P.Paskov, U.Behn, B.A.Haskell,JAP
100.103511,2006
[19] C.Roder, S.Einfeldt, S.Figge, phys.stat.sol, No 7 1672-1675 , 2006 [20] T Paskova, V Darakchieva, PP Paskov, J Birch, phys.stat.sol No 7
2027-2031 ,2005
[21] J. Mei, S. Srinivasan, R. Liu, F. A. Ponce, Y. Narukawa and T. Mukai, APL 88.141912,2006
[22]P. Paskov, T.Paskova, V.Darakcheva, phys.stat.sol.(c)2,No.8,2027-2031 , 2005
[23]M.D.Craven, P.Waltereit,J.S. Speck,and S.P.Den BaarsAppl.Phys. Lett, 84, 496, 2004
[24]D.Hull and D.J.Bacon, introduction to dislocations 4th, 2001 [25]UCSB group oral contents at ICNS conference in 2007
[26]E.Valcheva, T.Paskova, B.Monemar1, A.M.Roskowski, and R.F. Davis, Journal of Applied Physics 101, 113101, 2007
[27] P.P. Paskov, T. Paskova, B.Monemar, Superlattices and Microstructures 40, 253–261, 2006
[28]T. Gühne, Z. Bougrioua, P. Vennéguès, and M. Leroux JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 101, 113101 ,2007
[29] Kazumasa Hiramatsu, Journal of Physics Condensed Matter 13P.6961 , 2001
[30] Chung Wang, Chang-Vheng Chuo,Hou-Guand Chen,Appl. Phys. Lett., 89, 251109, 2006
[31]郭怡麟 “獨立式氮化鎵基板之研發”國立交通大學電子物理所論文，2005 [32] Wei Zhou,Dawei Ren,P.D.Dapkus, journal of crystal growth 283 31-40,2005 [33]T.Zhu, D.Martin, R.Butte, J.Napierala, N.Grandjean, journal of crystal
growth 283 186-189,2007
[34]T. Zhu , D. Martin, R. Butte´ , J. Napierala, N. Grandjean, Journal of Crystal Growth 300 186–189,2007
[35]Soojeong Choi,Henry O. Everitt,April Brown,Tong-Ho Kim Maria Losurdo and Giovanni Bruno,Akihiro Moto,J. Vac. Sci. Technol. B 25,
May/Jun ,2007
[36]D. A. Stocker and E. F. Schubert, Appl. Phys. Lett. 73, 2654 (1998).
[37]P.P.Paskov, T. Paskova, B.A.Haskell , S.Nakamura , J.S. Speck , phys.stat.sol (c)3,No.6,1499-1502,2006
[38] C. Netzel, T. Wernicke, U. Zeimer, F. Brunner, M. Weyers, M. Kneissl Journal of Crystal Growth 310 ,8–12,2008