自支撑金刚石衬底上GaN、AlN薄膜ECr-PEMOCVD法生长研究的中期报告.docx

自支撑金刚石衬底上GaN、AlN薄膜ECr-PEMOCVD法生长研究的中期报告 该研究旨在探究使用ECr-PEMOCVD方法在自支撑金刚石衬底上生长GaN和AlN薄膜的可行性与优化条件。本中期报告主要总结了我们所取得的进展和发现。 首先，我们尝试了不同的预处理方法来优化金刚石衬底的表面质量。我们发现使用金刚砂切割和机械抛光的组合可以显著提高表面光洁度和平整度，从而有利于后续的薄膜生长。此外，我们也尝试了使用氮化硅和氧化硅作为衬底的保护层来防止衬底表面在高温环境下的氧化和污染。 接下来，我们对ECr-PEMOCVD方法的参数进行了优化，主要包括气体流量、反应温度、压力和功率密度等。经过一系列实验，我们发现在高功率密度、较高压力和相对较高温度下，有利于GaN和AlN薄膜的生长，同时保证了良好的结晶质量和较高的生长速率。 在薄膜生长过程中，我们还研究了不同的预氮化时间对GaN和AlN薄膜生长的影响。我们对不同预氮化时间的衬底进行了比较，发现适当的预氮化时间有利于提高薄膜的初生长速率和结晶度，但过度预氮化会导致衬底表面的氮化层太厚，从而影响薄膜生长。 最后，我们对生长的GaN和AlN薄膜进行了表征，包括X射线衍射、原子力显微镜和透射电子显微镜等。通过这些表征手段，我们发现优化条件下的薄膜结晶质量和平整度得到了有效提高，同时其性能与应用前景也得到了初步评估。 总之，我们取得了一些进展，但还有许多问题需要进一步探究，在未来的研究中我们将继续优化ECr-PEMOCVD方法的参数和表面处理方法，以进一步提高薄膜的质量和应用前景。