學術研究

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畢業論文
六方氮化硼與菱形氮化硼之分析 姓名 : 陳宥錚

指導教授
賴昆佑


論文摘要
氮化硼(boron nitride, BN)近年來成為深紫外光發光二極體所需的理想P型材料,因此具備sp2鍵結的六方氮化硼(h-BN)受到很大關注,h-BN具備高能隙(~ 6.0 eV)與低電洞活化能(~ 30 meV),能使深紫外光不被氮化硼吸收,還能大幅提升電洞濃度,增加元件的外部量子轉換效率。 然而同為sp2鍵結的菱形(rhombohedral)氮化硼(r-BN),其晶格結構與六方氮化硼相似,在常用的X射線繞射儀(x-ray diffraction, XRD)量測中,六方氮化硼與菱形氮化硼的訊號位置幾乎重疊,兩者僅差不到0.1°,無法明確分辨六方氮化硼與菱形氮化硼的結構。因此,我們藉由高解析度穿透式電子顯微鏡(high resolution transmission electron microscopy, HRTEM)的影像,觀察h-BN與r-BN在晶格結構上的差異。 為了得到高品質的BN的磊晶層,本研究利用有機金屬氣相沉積法(metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD)成長BN,先在藍寶石基板上成長單晶氮化鋁(AlN),再接著成長BN。我們透過五三比的調變來改善BN的晶格品質,並藉由XRD及HRTEM分析BN的晶格結構。根據三組五三比(2454、663、237)的分析結果,我們發現h-BN與r-BN會共存於磊晶層,且五三比為663的BN磊晶層有最佳的晶格品質。



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