蓝宝石上GaN基多层膜结构椭偏研究

摘 要：对InN/GaN/Al2O3和Ga2O3/GaN/Al2O3多层膜结构进行了椭圆偏振光谱研究。所有GaN样品均采用MOCVD工艺在蓝宝石(Al2O3)衬底上生长所得。应用多层介质膜模型，在300-800nm测试波长范围内拟合得到了样品各层厚度和折射率色散关系，并与GaN单层膜色散关系相比较，分析了各层膜之间对自身折射率的影响。研究结果表明：InN和Ga2O3表面均存在一个粗糙层，采用有效介质近似模型可使拟合结果更为准确；相对于GaN单层膜结构，InN薄膜使其下面的GaN层折射率明显增大，这应与界面层态密度有关；而在300-400nm测试范围内，Ga2O3折射率出现反常色散现象，InN消光系数亦产生了一个强的吸收峰，这则可能与GaN层在360nm左右存在的一个的强吸收（Eg≈3.4eV）有关