賴昆佑

本研究以濺鍍的方式，在(100)矽基板上得到60-100 nm厚的氧化鋅薄膜，作為氮化鎵在矽基板上的磊晶緩衝層。此氧化鋅薄膜能緩衝氮化鎵與矽之間的晶格差異，在理論上可提升氮化鎵磊晶層的結晶品質。根據X光繞射儀的量測結果，氧化鋅薄膜晶向為c-plane方向。氮化鎵磊晶層是以有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)系統完成的。在磊晶過程中，重要的參數包括基板溫度、時間、壓力及氣流五三比。我們利用掃描式電子顯微鏡(SEM)以及原子力顯微鏡(AFM)來觀察磊晶表面情形，並發現濺鍍而成的氧化鋅會形成奈米柱的結構，使得氮化鎵的磊晶層表面呈現微米尺度的多晶梯型結構。 除了c-plane的氧化鋅，我們還製備m-plane的氧化鋅薄膜。m-plane氧化鋅薄膜的目的是要藉由消除量子侷限史塔克效應，來提升氮化銦鎵量子井的發光結合效率。我們發現適當的退火條件以及水熱法的再生機制，可改變氧化鋅分子堆疊的方向，因而得到m-plane的氧化鋅薄膜，而其中重要的參數包括：薄膜厚度、退火溫度、以及水熱法的環境條件。