应变普遍存在于失配系统中,包括晶格、热膨胀系数以及扩散系数等失配,其状态即应变是否弛豫及弛豫程度与物理性能密切相关.量子阱或超晶格的晶格应变弛豫发生的临界厚度问题是关系到器件设计、材料制备的基本问题,虽然从理论上已提出了多种计算模型,但不同的模型所计算出的结果差别很大,且不同的模型所使用的范围尚不确定.这就激发了从实验上予以研究的要求.另外,含N的Ⅲ-Ⅴ族究竟适用何种模型尚无定论,且对其弛豫行为以及对性能的影响缺乏细致的研究.本文应用高分辨X射线衍射和透射电子显微技术研究了InGaN/GaN量子阱结构的应变弛豫临界厚度、行为以及对物理性能的影响.得出InGaN/GaN量子阱结构的应变弛豫临界厚度更适合基于介稳外延半导体结构应变弛豫的Fischer模型;失配位错为纯刃型位错,可通过滑移面的改变而形成穿透位错;弛豫发生后,非常明显地影响发光性能,尤其是室温下的发光性能.
失配位错 InGaN/GaN量子阱 TEM 显微结构表征 光性能