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非极性和半极性AlN薄膜的溅射生长与退火研究
非极性和半极性AlN薄膜的溅射生长与退火研究
摘要：
氮化铝（AlN）薄膜是一种重要的宽禁带半导体材料，具有许多应用领域的潜力。本文研究了非极性和半极性AlN薄膜的溅射生长和退火行为。通过溅射生长技术，在不同的生长参数和衬底取向下生长AlN薄膜，并利用热氮退火处理了这些薄膜。通过表征这些薄膜的结构、形貌和光学性质，我们得到了一些关于非极性和半极性AlN薄膜生长和退火的重要结论。
引言：
AlN是一种宽禁带半导体材料，具有许多特殊的物理和化学性质，因此在各种应用领域具有很大的潜力。此外，非极性和半极性AlN薄膜在光电子器件、高温和高功率器件等方面具有广阔的应用前景。因此，研究非极性和半极性AlN薄膜的生长和退火行为对于开发和改善相关器件至关重要。
实验方法：
在实验中，我们采用溅射技术在不同的生长参数下生长非极性和半极性AlN薄膜。我们采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）来表征薄膜的结构和形貌。同时，我们使用激光拉曼光谱仪（Raman）来研究薄膜的光学特性。为了了解薄膜的电学性能，我们还进行了电学测试。
结果与讨论：
通过XRD和SEM分析，我们发现非极性和半极性AlN薄膜在不同的衬底取向下具有不同的生长行为。非极性薄膜在（100）和（110）晶面上生长得较好，而半极性薄膜在（1120）晶面上生长得较好。此外，我们发现溅射生长参数对薄膜晶体结构和表面形貌有很大的影响。通过调整溅射压力和温度等参数，我们能够控制薄膜的生长速率和表面质量。
通过光学性质的研究，我们发现非极性和半极性AlN薄膜具有不同的能隙和光学特性。非极性薄膜的能隙较小，吸收率较高，而半极性薄膜的能隙较大，吸收率较低。此外，我们还发现退火处理对薄膜的结构和光学特性有很大的影响。随着退火温度的增加，非极性薄膜的能隙逐渐增加，而半极性薄膜的能隙几乎不变。
结论：
本研究通过实验研究了非极性和半极性AlN薄膜的溅射生长和退火行为。通过调整生长参数和退火温度，我们能够控制薄膜的结构、形貌和光学性质。我们的研究表明，非极性和半极性AlN薄膜具有不同的生长和退火行为，这对于相关器件的开发和改进具有重要意义。
参考文献：
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