这项研究展示了暗场 X 射线显微镜 (DFXM)(一种纳米结构的 3D 成像技术)在表征 GaN/AlN/Si/SiO 2 纳米柱顶部的新型氮化镓 (GaN) 外延结构以用于光电应用方面的潜力。纳米柱旨在使独立的 GaN 纳米结构聚结成高度取向的薄膜,因为 SiO 2 层在 GaN 生长温度下变软。在纳米级的不同类型的样品上展示了 DFXM,结果表明,通过这种生长方法可以实现取向极好的 GaN 线(标准偏差为 0.04)以及面积高达 10 10 平方毫米的区域的高度取向材料。在宏观尺度上,高强度 X 射线衍射表明 GaN 金字塔的聚结会导致纳米柱中硅的方向错误,这意味着生长按预期进行(即柱在聚结过程中旋转)。这两种衍射方法证明了这种生长方法对于微型显示器和微型 LED 的巨大前景,这些显示器和 LED 需要小岛状的高质量 GaN 材料,并提供了一种新方法来丰富对最高空间分辨率下光电相关材料的基本理解。
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