Study of the Physical Properties of AlGaN and BGaN Thin Films
No Thumbnail Available
Date
2021
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
Group III nitrides, such as GaN, AlN, and InN, and their related alloys have been successfully commercialised as materials for microelectronic and optoelectronic devices. Recently, a new class of alloys has been proposed based on the introduction of boron into ‘classical’ group III nitrides (AlInGa)N to extend the possibilities of bandgap engineering in device structures. The bandgap energies, lattice parameters, and refractive indices are important guidelines for materials engineering. Boron alloyed nitrides are remarkable materials that have not yet been fully explored owing to material growth limitations and issues with phase control. It should also be emphasized that AlGaN alloys have the advantage of good chemical stability at high temperatures. However, the growth of this type of membrane remains difficult owing to the lack of substrates. In this thesis, the optical, structural, and morphological properties of AlGaN and BGaN epitaxial thin films were investigated using a variety of characterisation techniques, including spectroscopic ellipsometry (SE), photoluminescence (PL), scanning electron microscopy (SEM), and reflectometry measurements. The effects of adding aluminum (Al) and boron (B) are discussed by comparison with the properties of a reference GaN film.
Description
تعتبر مجموعة النتريدات مثل GaN و AIN و InN من المواد التي وقع استعمالها بنجاح في صنع وتسويق الأجهزة الالكترونية الدقيقة والأجهزة الالكترونية البصرية مؤخرا، تم اقتراح فئة جديدة من السبائك، تقوم على أساس ادخال البورون في المجموعة الكلاسيكية للمواد النتردية "الكلاسيكية" AlInGa)N) من اجل توسيع إمكانيات هندسة فجوة الحزمة في هياكل الأجهزة. تعد طاقات فجوة الحزمة، والمعلمات الشبكية ومؤشرات الانكسار مبادئ توجيهية مهمة جدا لهندسة المواد كما تعتبر نيتريدات سبيكة البورون من المواد المبتدعة التي لم يتم استكشافها بالكامل بسبب قيود نمو المواد وقضايا التحكم في الطور. كما يجب التأكيد على ان السبائك من نوع AlGaN لديها ميزة الثبات الكيميائي الجيد وعند درجة حرارة عالية. ومع ذلك يبقى نمو هذه النوعية من الاغشية صعب بسبب نقص ركائز وفقا للشبكة. سيقع التركيز في هذه الاطروحة على دراسة الخصائص البصرية والهيكلية والمورفولوجية للأغشية الرقيقة الفوق محورية من نوع AlGaN و BGaN وذلك باستخدام مجموعة متنوعة من تقنيات التوصيف مثل . Reflectometry, SEM, PL, SE ستتم مناقشة تأثيرات إضافة A1 و B من خلال المقارنة مع خصائص فيلم GaN المرجعي.
Keywords
AlxGa1−xN, BxGa1−xN, MOCVD, Optical properties, Spectroscopic ellipsometry, القطع الناقص, الخواص البصرية