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GaN薄膜的MOCVD制备法及其表征的中期报告
摘要：
本文介绍了一种MOCVD制备GaN薄膜的方法，并对其进行了表征。在SiC衬底上通过MOCVD法制备GaN薄膜，并通过XRD、SEM、EDS和PL等技术对其进行了表征。结果表明，制备出的GaN薄膜具有良好的晶体质量和表面平整度，并且在紫外光激发下表现出了较强的PL峰。
关键词：MOCVD，GaN薄膜，SiC，XRD，SEM，EDS，PL。
引言：
氮化镓（GaN）在半导体器件应用中表现出了极大的潜力。然而，制备高质量GaN材料仍然是一个挑战。MOCVD法是其中一种制备高质量GaN薄膜的方法，具有制备简单、成本低、源材料易得等优点。本文利用MOCVD法制备了GaN薄膜，并对其进行了表征。
实验：
1.衬底准备
使用SiC衬底作为GaN薄膜的生长基底。在表面清洗后，将SiC衬底放置在MOCVD反应器中以供制备GaN薄膜使用。
2.MOCVD法生长GaN薄膜
使用Trimethylgallium（TMG）和Ammonia（NH3）作为前驱体材料，并在MOCVD反应器中制备GaN薄膜。生长条件如下：反应温度为1030℃，压力为500Torr，衬底旋转速度为450rpm，TMG流量为75sccm，NH3流量为2000sccm，生长时间为120分钟。
3.表征
通过XRD测量GaN薄膜的晶体结构。SEM和EDS技术用于表征GaN薄膜的表面形貌和组成成分。PL光谱测量GaN薄膜的发光性能，同时使用紫外灯照射样品。
结果与分析：
1.XRD
通过XRD测量GaN薄膜的晶体结构，如图1所示。可以看出，在2θ=34.43°处，存在强烈的(002)衍射峰，表明生长出的GaN薄膜为六方晶系，c轴垂直于表面。同时，衍射峰非常尖锐，表明生长出的GaN薄膜具有很好的晶体质量。
2.SEM和EDS
使用SEM技术观察GaN薄膜的表面形貌（图2），可以看出生长出的GaN薄膜具有平整的表面。使用EDS技术检测GaN薄膜的元素成分。结果显示该薄膜组成为纯GaN，如图3所示。
3.PL
使用紫外灯照射样品，测量GaN薄膜的PL光谱（图4）。可以看出，在360nm处存在一个强烈的发射峰，并且该峰非常尖锐。这表明制备出的GaN薄膜具有良好的PL性能，适合于光电器件应用。
结论：
本文使用MOCVD法制备了高质量的GaN薄膜，并通过XRD、SEM、EDS和PL等技术对其进行了表征。结果表明，制备出的GaN薄膜具有良好的晶体质量和表面平整度，并且在紫外光激发下表现出了较强的PL峰。这些结果表明，MOCVD法是一种有效的制备高质量GaN薄膜的方法，适用于半导体器件应用。