AlGaN ince filminin ısıl işlem sonrası yapısal ve optiksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Metal Organik Kimyasal Buhar Birikim (MOCVD) tekniğiylesafir alttaş üzerine büyütülen çoklu yapılı AlxGa1-xN (x=0.43) yarıiletken incefilmlerin ısıl işlem sonrası yapısal ve optik özellikleri incelendi. Malzemenin yapısalve optiksel özellikleri yüksek çözünürlüklü X-ışınları kırınımı, atomik kuvvetmikroskobu (AFM) ve fotolüminesans (PL) sistemleri kullanılarak belirlendi.Örneklerin, farklı sıcaklıklarda hızlı ısıl tavlama (RTA) işlemine tabi tutularak,kristal yapısı, lüminesans özellikleri ve yüzey morfolojisi tavlama sıcaklığına göreincelendi. Yapının yüzey morfolojisi 2x2 ?m2 ve 5x5 ?m2 lik yüzeyleri için odasıcaklığı ve atmosferik basınç altında AFM tekniği ile incelendi. Yüzeypürüzlülüğünün cihaz uygulamaları açısından kabul edilebilir ölçekte olduğugözlendi. PL ölçümleri ile malzemenin optik özellikleri incelendi. XRD ileörneklerdeki Al yüzdesi ve kristal kaliteleri belirlendi. Ulaşılan sonuçlarınliteratürdeki benzer çalışmalarla uyum içinde olduğu gözlendi.ANAHTAR SÖZCÜKLER: AlGaN / AlN / X-ışınları / AFM / Fotolüminesans /Elipsometri / Yarıiletken

In this study, optical and structural properties of superlattice AlxGa1-xNsemiconductor thin films grown on A2O3 substrate after thermal processing havebeen investigated. The quality and surface morphology of the semiconductor thinfilms by using high resolution X-ray diffraction (HR-XRD), atomic force microscopy(AFM) and photoluminescence (PL) have been determined. Under rapid thermalannealing (RTA) process at various temperatures, crystal structure, properties ofluminescence, surface morphology of the samples have been investigated againstannealing temperatures. Under room temperature and atmospheric pressure, surfacemorphology for the 2x2 ?m2 and 5x5 ?m2 surfaces has been studied using AFMtechnique. It has been observed that surface roughness can be acceptable for devicepractice. Optical properties of the superlattice have been investigated using PLmeasurements. The crystal quality and Al percentages of the samples have beendetermined with XRD. The obtained results are in good agreement with similarstudies in the literature.KEY WORDS : AlGaN / AlN / XRD/ AFM / Photoluminescence / Semiconductor /Superlattice