与GaN晶格匹配的InAlN材料中In组分的均匀性研究

摘要

通过变温光致荧光谱和阴极荧光谱等实验手段对于与GaN晶格匹配的InxAl1-xN (x=17.3％)厚膜材料中In组分空间均匀性进行了研究,同时将实验结果与类似组分的InGaN材料进行了比较。发现两者虽然同为含In体系,但是在InAlN材料中并未表现出与InGaN相似的In组分明显的空间不均匀性。进一步地对温度-组分相图的研究表明,该组分InAIN合金处于亚稳相区域,即其向稳态的变化过程中存在一个能量的势垒.据实验现象推论,由于Al-N、In-N共价键长相差较大,使得该势垒高度较InGaN高,最终导致In0.17Al0.83N合金维持在亚稳相,这和InGaN合金中向稳态变化,从而表现为相分离的结果是截然不同的.该结果对于与GaN晶格匹配的In0.17Al0.83N材料的应用方向可能会产生深远影响。