GaN表面缺陷及诱导STO薄膜生长机理研究

GaN基为衬底制备STO铁电材料，在集成移相器、滤波器、谐振器、场效应晶体管等集成器件方面具有十分广阔的应用前景。虽然实验上采用GaN基直接生长了STO薄膜，但是难以获得优质的STO薄膜质量，对无缓冲层的ABO3/GaN异质薄膜外延生长方向的偏转、晶格失配增大以及界面扩散等缺乏有效控制。解决这些关键问题的核心是需要加强对该类薄膜生长机理的认识与研究。该课题通过可靠的理论计算与实验相结合研究GaN表面性质及表面空位缺陷的扩散及相关缺陷形成机制，计算实验温度下GaN吸附生长STO粒子的动力学过程，对比分析极性表面半金属电场、表面温度、表面缺陷对Sr、Ti、O原子、Ti-O、Sr-O分子团簇等粒子吸附生长的影响，研究这些因素对STO薄膜生长的诱导作用，揭示STO钙钛矿薄膜生长机理。为实现异质界面的有效控制，制备高质量、高性能半导体集成铁电薄膜提供理论指导。