1 引言GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料，并与SiC、金刚石等半导体材料一起，被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料GaN是极稳定的化合物，又是坚硬的高熔点材料，熔点约为1700℃，GaN具有高的电离度，在Ⅲ—Ⅴ族化合物中是最高的（0.5或0.43）在大气压力下，GaN晶体一般是六方纤锌矿结构它在一个元胞中有4个原子，原子体积大约为GaAs的一半因为其硬度高，又是一种良好的涂层保护材料在室温下，GGaN不不溶于水水、酸和和碱，而而在热的的碱溶液液中以非非常缓慢慢的速度度溶解NNaOHH、H22SO44和H33PO44能较快快地腐蚀蚀质量差差的GaaN，可可用于这这些质量量不高的的GaNN晶体的的缺陷检检测GGaN在在HCLL或H22气下，在在高温下下呈现不不稳定特特性，而而在N22气下最最为稳定定但是GaNN材料仍仍然存在在一些问问题如如在用异异质外延延（以蓝蓝宝石和和SiCC作为衬衬底）技技术生长长出的GGaN单单晶，还还不太令令人满意意（这有有碍于GGaN器器件的发发展），例例如位错错密度达达到了1108~~10110/ccm2（虽虽然蓝宝宝石和SSiC与与GaNN的晶体体结构相相似，但但仍然有有比较大大的晶格格失配和和热失配配）；未未掺杂GGaN的的室温背背景载流流子（电电子）浓浓度高达达10117cmm-3（可可能与NN空位、替替位式SSi、替替位式OO等有关关），并并呈现出出n型导导电；虽虽然容易易实现nn型掺杂杂（掺SSi可得得到电子子浓度110155~10020//cm33、室温温迁移率率＞3000 ccm2// V..s 的的n型GGaN），但但p型掺掺杂水平平太低（主主要是掺掺Mg），所所得空穴穴浓度只只有10017~~10118/ccm3，迁迁移率＜＜10ccm2//V.ss，掺杂杂效率只只有0..1%~~1%。
本本文介绍绍的是蓝蓝宝石衬衬底上生生长的氮氮化镓基基激光器器的研制制和发展展概况以以及近期期研究热热点作扼扼要介绍绍2 材料特特性及器器件应用用2.1 材材料特性性GaN是目目前为止止所有ⅢⅢ-Ⅴ族氮化化物中研研究最多多的材料料，但与与常用的的Si和和GaAAs材料料相比，对对GaNN的了解解还是远远远不够够的过过去较大大的本底底n型载载流子浓浓度，缺缺乏合适适的衬底底材料，GGaNpp型掺杂杂的困难难及加工工困难使使研究人人员屡屡屡受挫人人们对GGaN感感兴趣的的一个主主要原因因是它作作为蓝光光、紫光光发射器器件的应应用潜力力正是是由于这这个原因因，许多多GaNN的研究究工作致致力于测测定GaaN的光光学特性性 Muraaskaa和Tiietjjiann首先精精确测出出了GaaN的直直接带隙隙为3..39eeV此此后不久久，Paankoove报报道了低低温GaaN PPL光谱谱随后后，Diinglle等人人对高质质量GaaN进行行了PLL和阴极极发光光光谱测量量，还有有一些人人进行了了发射、反反射和吸吸收测量量Koosiccki等等人报道道了多晶晶GaNN的光学学吸收和和真空反反射率。
通通过光学学泵浦在在许多实实验中发发现了GGaN的的受激发发射DDinggle等等人率先先报道了了GaNN的激射射情况众所周知，SSiO22是半导导体加工工中常用用的一种种非常重重要的介介质材料料，它还还可用于于GaNN基激光光二极管管的制作作由于于二氧化化硅中氧氧对GaaN光学学质量的的可能影影响，目目前有一一种研究究二氧化化硅对GGaN光光学特性性和电学学特性影影响的实实际需求求最近近X.CC.Waang等等人报道道了对这这一问题题研究的的初步结结果研研究发现现，SiiO2可引起起GaNN外延层层PL性性能的明明显退化化二次次离子质质谱(SSIMSS)测量量结果表表明，SSiO22层中的的氧可能能是GaaN PPL强度度下降的的真正原原因另另外还发发现快速速热退火火（RTTP）可可以恢复复和提高高PL性性能2.2 器器件进展展在成功地开开发出蓝蓝光和绿绿光LEED之后后，科研研人员开开始将研研究重点点转移到到电注入入GaNN基蓝光光LD的的开发方方面119966年，NNichhia公公司首先先实现了了室温条条件下电电注入GGaN基基蓝光LLD的脉脉冲工作作，随后后又在年年底实现现了室温温下的连连续波工工作。
NNichhia公公司的成成功以及及蓝光LLD的巨巨大市场场潜力致致使许多多大公司司和科研研机构纷纷纷加入入到开发发Ⅲ族氮化化物蓝光光LD的的行列之之中，其其中Niichiia公司司的GaaN蓝光光LD在在世界上上居领先先地位，其其GaNN蓝光LLD室温温下2mmw连续续工作的的寿命已已突破1100000小时时目前制作GGaN基基激光器器常用蓝蓝宝石、SSiC和和GaNN衬底蓝蓝宝石用用作GaaN基LLD的衬衬底时存存在腔镜镜制作和和电极工工艺方面面的问题题SiiC衬底底可以满满足所有有要求现现已成功功地在SSiC衬衬底上生生长出了了高质量量的GaaN基材材料SSiC上上生长的的InGGaN LD的的室温脉脉冲工作作和连续续波工作作时有报报道PP型和nn型电极极分别制制作在芯芯片的顶顶部和底底部的垂垂直导电电结构IInGaaN LLD也已已有报道道1998年年三星SSAITT的研究究人员演演示了氮氮化物蓝蓝光激光光器室温温下的脉脉冲工作作三星星的激光光器结构构是在蓝蓝宝石衬衬底上生生长的，但但未用外外延横向向过生长长有源源区包括括一个IInGaaN/GGaNMMQW,,ALKK0.007Gaa0.993N用用作包层层。
利用用CAIIBE向向下刻蚀蚀到n型型GaNN层制作作出了110ummX8000umm的条带带激光光器端面面是利用用CAIIBE或或解理形形成，端端面表面面未镀膜膜在11微秒脉脉宽、11KHzz的工作作电流条条件下测测量了激激光器的的特性在在16..5V的的工作电电压下测测得的阈阈值电流流为1..6A，对对应于220.33KA//cm22的阈值值电流密密度高高于阈值值电流时时，观察察到了一一种强烈烈且清晰晰的发射射模式，中中心波长长为4118nmm1998年年Shiiji Nakkamuura等等人在蓝蓝宝石上上横向过过生长的的GaNN上生长长了InnGaNN多量子子阱(MMQW))结构激激光二极极管在在InGGaN阱阱层为22时得到到了1..2和22.8KKA/ccm2的最低低阈值电电流密度度InnGaNN MW LLD生长长在去除除蓝宝石石后得到到的独立立GaNN衬底上上在温温室连续续波应用用条件下下，待解解理镜面面的LDD的输出出功率高高达300mW通通过将脊脊波导减减小到22um，观观察到了了稳定的的基横模模在550C环环境温度度、CWW应用条条件下，55mW恒恒定输出出功率下下的LDD寿命约约为1660小时时。
富士通继NNichhia Creee RReseearcch和索索尼等公公司之后后，宣布布研制成成了InnGaNN蓝光激激光器，该该激光器器可在温温室下CCW应用用激光光器结构构是在SSiC衬衬底上生生长的，并并且采用用了垂直直导电结结构（pp型和nn型接触触分别制制作在晶晶体片的的顶面和和背面）这这是首次次报道的的垂直器器件结构构的CWW蓝光激激光器，激激光器机机构见图图2.富富士通研研制的激激光器是是利用LLP-MMOVPPE在66H-SSiC衬衬底上生生长的晶晶体磨薄薄到大约约1000nm和和形成接接触后，解解理晶片片形成5500nnm的长长腔条条带方向向是[111000]，具具有高反反射率镀镀膜的解解理面为为（11100）激激光器芯芯片p侧侧朝上安安装在管管芯上在在25CC脉冲应应用（3300nns,11KHzz）下，阈阈值电流流和阈值值电压分分别是884mAA和122.0VV，相当当于5006KAA/cmm2的阈值值电流密密度，这这是SiiC上IInGaaN激光光器的最最低值在在CW条条件下，阈阈值电流流和阈值值电压分分别为1115mmA和110.55V峰峰值波长长为4008.22nm。
器器件可在在高达440C下下工作且且前各大大公司的的GaNN基蓝光光LD的的研究水水平见表表1表1 各各大公司司GaNN基蓝光光LD的的研究水水平汇总总1998年年10月月，Reeikoo Sooejiima等等人曾报报道了SSiC上上制作的的垂直传传导结构构的InnGaNN MW LLD在2250KK下的连连续波工工作其其阈值电电流、阈阈值电压压和阈值值电流密密度分别别为3880mAA、122.6VV和122KA//cm22这些些结果表表明SiiC衬底底上的IInGaaN激光光器前途途光明Nichiia公司司的Shhujii Naakammuraa最近还还研制成成功了大大功率长长寿命的的InGGaN MQWW结构LLD，在在这种激激光器中中采用了了调制掺掺杂应变变层超晶晶格(MMD-SSLS))和外延延横向过过生长GGaN（EEL-OOG）衬衬底，见见图3..ALGaNN/GaaN调制制掺杂应应变层超超晶格用用作包层层，替代代了较厚厚的ALLGaNN层，其其厚度在在临界范范围内，其其目的是是防止AALGaaN用于于减少GGaN层层中的线线位错的的数目在在这种激激光器中中Shuuji Nakkamuura采采用了EELOGG衬底，这这是因为为当利用用拉宝石石衬底时时，难于于得到用用于常规规LD腔腔的解理理镜面，并并且蓝宝宝石的热热导率（00.5WW/cnn.K）也也不如GGaN（11.3WW/cmm.K）高高，不利利于散掉掉LD产产生的热热。
利用用自动功功率控制制器将每每面功率率控制为为5mWW的稳定定输出功功率，在在温室下下对CWW工作的的LD进进行了寿寿命测试试在工工作1000小时时以后，随随着工作作时间的的增加，工工作电流流几乎仍仍保持不不变在在工作2290小小时以后后LD仍仍能继续续正常工工作根根据退化化速度可可以预计计出LDD的寿命命退化化速度定定义为ddI/ddt(mmA/1100hh)，式式中I为为LD的的工作电电流，tt是工作作时间利利用这一一退化速速度得到到工作电电流增加加到LDD初始工工作电流流的2倍倍时的预预计寿命命，这种种激光器器的预计计寿命大大约为1100000小时时左右，这这种LDD在RTT、CWW下的典典型L--I和VV-I特特性如图图4所示示另外外Shuuji Nakkamuura等等人还在在蓝宝石石衬底上上的ELLOG上上生长了了InGGaN多多量子阱阱结构LLD，在在RT--CW工工作条件件下，这这种具有有理解镜镜面的LLD每面面输出功功率高达达4200mW在在高达1100mmW的输输出功率率下观测测到了基基横模在在50CC的环境境温度和和30mmW的稳稳定输出出功率下下，LDD的CWW工作寿寿命大于于1600小时。
温温度变化化引起的的波长漂漂移预计计为0..06nnm/KK，远远远小于AALInnGaPP LDD的0..3nmm/K的的波长漂漂移值这这些长寿寿命、大大功率、高高可靠激激光器的的实现为为GaNN基激光光器的商商品化铺铺平了道道路2.3 关关键技术术目前Ⅲ-ⅤⅤ族氮化化物激光光二极管管的主要要问题包包括；pp型掺杂杂，减小小位错密密度，合合适的激激发结构构，解理理面、反反射镜的的制备，新新工艺，欧欧姆接触触，衬底底和外延延生长只只有解决决了上述述问题之之后才有有可能真真正实现现长寿命命、高可可靠的器器件现现仅就材材料生长长、衬底底选择、欧欧姆接触触和干法法刻蚀做做一简单单介绍2.3.11 材料料生长高质量的GGaN材材料是研研究开发发Ⅲ族氮化化物发光光器件和和电子器器件以及及保证器器件性能能和可靠靠性的前前提条件件目前前GaNN的异质质外延生生长主要要采用MMOVPPE、MMBE和和HVPPE等外外延技术术HVVPE以以GaCCl3为Gaa源，NNH3为N源源，可以以在10000CC左右在在蓝宝石石衬底上上快速生生长质量量较好的的GaNN材料其其缺点是是很难精精确控制制膜的厚厚度HHVPEE主要用用于改进进MOVVPE生生长的LLED结结构以提提高光效效率，或或改进MMBE生生长的LLD结构构，使其其具有较较低的串串连电阻阻和较好好的解理理。
MBE技术术直接以以Ga或或Al的的分子束束作为ⅢⅢ族源，以以NH33作N源源，在衬衬底表面面生成ⅢⅢ族氮化化物采采用MBBE生长长GaNN及异质质结构材材料的优优点一是是低温生生长，一一般在7700CC左右，从从而避免免了扩散散问题；；二是生生长后无无需进行行热处理理为了了进一步步提高晶晶体质量量，正在在研究以以等离子子体辅助助增强技技术激发发N2,替代代NH33 做NN源MMBE生生长Ⅲ族氮化化物的速速度较慢慢，可以以精确控控制膜厚厚，但对对于外延延层较厚厚的器件件如LEED和LLD来说说，生长长时间过过长，不不能满足足大规模模生产的的要求MMOVPPE技术术以Ⅲ族金属属有机物物为Ⅲ族源，以以NH33 为NN源，在在高温下下进行ⅢⅢ族氮化化物的生生长，MMOVPPE的生生长速率率适中，可可以精确确控制膜膜厚，特特别适合合于LEED和LLD的大大规模生生产MMOVPPE技术术是目前前使用最最多，材材料和器器件质量量最高的的生长方方法2.3.22 衬底底的选择择影响GaNN研究的的主要困困难之一一就是缺缺乏于GGaN晶晶格匹配配且热兼兼容的合合适的衬衬底材料料尽管管人们已已经认识识到缺乏乏本体衬衬底是氮氮化物研研究的主主要障碍碍，然而而因为本本体生长长被认为为是劳而而无功的的事情，所所以从事事这方面面研究的的人员很很少。
该该领域的的工作人人员主要要研究的的是在许许多不同同衬底上上的异质质外延生生长衬衬底的种种类和质质量对外外延影响响很大在在选择衬衬底时通通常要考考虑如下下因素：：尽量采采用同一一系统的的材料作作为衬底底；失配配度越小小越好；；材料的的热膨胀胀系数相相近；用用于光电电器件中中最好寻寻求低阻阻衬底；；用于微微波器件件中最好好选取良良好微波波介质性性质的半半绝缘材材料；用用于激光光器时，要要易于解解理以形形成腔面面此外外还要考考虑到材材料的尺尺寸和价价格等问问题尽管许多材材料可以以或有望望于GaaN异质质外延生生长，但但目前主主要采用用的衬底底材料只只有SiiC和蓝蓝宝石蓝蓝宝石衬衬底是目目前使用用最为普普遍的一一种衬底底材料它它具有与与纤锌矿矿Ⅲ族氮化化物相同同的六方方对称性性，也是是微电子子研究中中经常使使用的衬衬底材料料其制制备工艺艺成熟、价价格较低低、易于于清理和和处理，而而且在高高温下具具有很好好的稳定定性，可可以大尺尺寸稳定定生长但但蓝宝石石衬底本本身不导导电，不不能制作作电极，其其解理较较为困难难，晶格格常数与与GaNN相差115%，而而且同GGaN材材料的热热膨胀系系数也存存在较大大的差异异。
目前前以蓝宝宝石为衬衬底的GGaN//GaIInN蓝蓝绿光LLED已已经实现现商品化化，蓝光光LD也也已经实实现室温温条件下下的连续续波工作作SiC是另另一类非非常重要要的衬底底材料，同同蓝宝石石相比，SSiC本本身具有有蓝光发发光特性性，且为为低阻材材料，可可以制作作电极，其其晶格常常数和材材料的热热膨胀系系数与GGaN材材料更为为接近，并并且易于于解理SSiC材材料的缺缺点是价价格昂贵贵GaN是最最为理想想的衬底底材料，但但目前所所能获得得的单晶晶尺寸太太小最最近有人人提出了了外延横横向过生生长GaaN（EEpittaxiial Latteraal OOverrgroowthh GaaN EELOGG）衬底底和端面面开始的的外延横横向过生生长技术术（Faacedd Innitiiateed EEpittaxiial Latteraal OOverrgroowthh FIIELOO）这这种技术术用于生生产低位位错密度度的GaaN目目前ELLOG技技术已经经用于蓝蓝光LDD，并获获得了满满意的结结果MMasaaru利利用FIIELOO技术在在蓝宝石石衬底上上成功地地生长出出了无裂裂纹且具具有类镜镜面表面面的低位位错密度度GaNN层。
通通过除去去蓝宝石石衬底可可得到独独立的GGaN晶晶片研研究表明明FIEELO衬衬底上生生长的LLD的激激射阈值值总比蓝蓝宝石衬衬底上生生长的LLD低，并并且可靠靠性也有有了显著著地提高高2.3.33 欧姆姆接触由于GaNN基器件件如发光光二极管管、激光光二极管管和MEESFEET及HHEMTT的开发发成功，制制作电阻阻较低、可可靠性良良好的高高质量欧欧姆接触触的技术术意义就就显得更更为重要要事实实上p--GaNN的高接接触电阻阻是实现现长寿命命CW工工作的GGaN基基器件的的主要技技术障碍碍之一，因因此开发发高质量量p-GGaN欧欧姆接触触是提高高器件性性能的关关键对于n-GGaN欧欧姆接触触而言，广广泛研究究的是TTi或AAlJ基基金属化化方法（如如Al,,Ti//Al，TTi/AAu,TTi/AAl/NNi/AAu和PPd/AAl）..在这些些金属化化方法中中实现了了10--3~110-88Ω·cmm²的低接接触电阻阻，这对对于光学学或电子子器件工工作来说说已足够够好然然而对于于p-GGaN欧欧姆接触触而言，有有两种主主要的技技术障碍碍使得开开发器件件质量欧欧姆接触触很困难难第一一种来自自生长重重掺杂pp-GaaN（>>10118cmm-1）方方面的困困难。
第第二种是是没有一一种功函函数大于于p型GGaN（约约7.55eV）的的适当金金属这这些问题题导致了了接触电电阻大于于10--2Ω··cm²Trrexller等等人研究究了p--GaNN的Nii/Auu和Pdd/Auu金属化化研究究表明在在9000℃下退火火15秒秒时，仅仅Cr//Au接接触是欧欧姆接触触，比接接触电阻阻为4..1×10-11Ω·cmm²Jaang等等人利用用Ni//Pt//Au金金属化研研究了pp-GaaN的欧欧姆接触触结果果表明在在Ar流流动气氛氛下在5500℃℃下退火火30秒秒时，这这种金属属接触属属欧姆接接触，接接触电阻阻为2..1×10-22Ω·cmm²Ja-Sooon Janng等人人报道了了中等掺掺杂p型型GaNN·Mg（33×10177cm-33）的低低阻欧姆姆接触的的Pt((20nnm)//Ni((30nnm)//Au((80nnm)金金属化方方法pp-GaaN的已已淀积和和退火PPt/NNi/AAu接触触都显示示出线性性的电流流电压特特性，说说明形成成了高质质量的欧欧姆接触触在NN流动气气氛下在在35CC下退火火1分钟钟时Nii/Ptt/Auu显示出出了5..1×10-44Ω·cmm²的比接接触电阻阻。
下面面的图55示出了了p-GGaN的的Ni//Pt//Au接接触的LL-V特特性从从图中可可以看出出，在3350℃℃下退火火1分钟钟进一步步提高了了Ni//Pt//Au接接触的欧欧姆特性性测得得的比接接触电阻阻为5..1×10-44Ω·cmm²这是是目前所所报道的的p-GGaN接接触的最最低接触触电阻2.3.44干法刻刻蚀由于GaNN的化学学稳定性性极高，没没有可重重复的湿湿法刻蚀蚀剂，在在室温下下高质量量的氮化化物对所所有的酸酸均呈惰惰性，在在热碱中中腐蚀的的也很慢慢，因此此发展干干法刻蚀蚀非常重重要AA·T·Pinng等人人报道了了利用AAr离子子和HCCl气体体化学增增速离子子束刻蚀蚀MOCCVD GaNN的研究究情况，研研究了刻刻蚀速率率与离子子束能量量和衬底底低温的的关系研研究发现现HCll气体与与Cl22相比，在在较低离离子束能能量（3300eeV）下下刻蚀速速率较低低，实现现了高度度各向异异性刻蚀蚀分布这这表明干干法刻蚀蚀工艺适适合于制制作激光光器的端端面和镜镜面采用Cl22F2及其与与N2混合气气体的反反应离子子刻蚀已已有报道道这种种等离子子体采用用射频（113.556MHHz），在在不锈钢钢/石英英反应器器中辉光光放电，其其量大的的射频功功率为55KW，已已经成功功开发了了表面质质量和刻刻蚀速率率均为最最佳的条条件；采采用纯CCCl:: N22=1::1，压压力0..4~66.655Pa，流流量122~600scccm，其其最快的的刻蚀速速率约为为20nnm/分分。
2.4 应应用与前前景短波长氮化化物基激激光器二二极管现现在已经经走出实实验室进进入到实实际应用用阶段，它它有望用用作电发发光显示示、激光光打印机机、高密密度激光光存储煤煤质和光光通信系系统的光光源在在开发蓝蓝光LDD的进程程中谈论论最多的的应用是是光学数数据存储储系统，但但元件的的首次应应用却是是在一个个完全不不同的领领域———光谱学学Niichiia公司司的LDD器件应应用到德德国激光光系统生生产厂家家Tuooiptticss GmmbHrr DLL1000外腔二二极管和和校准光光学器件件，实现现了小至至1MHHz的线线宽，足足以分辨辨出原子子跃迁的的自然线线宽尽尽管这是是第一个个利用蓝蓝光LDD的商品品，但是是在许多多应用领领域也取取得了进进展通过对LDD波长、系系统数值值孔径、信信号处理理的改进进，DVVD-RROM可可比CDD-ROOM的存存储容量量提高77倍而而应用蓝蓝光LDD可以大大幅度增增加信息息的光存存储密度度目前前采用7780nnm的近近红外激激光，单单面CDD-ROOM的信信息记录录量约为为6500MHzz，而采采用6335nmm或6550nmm的红色色激光，单单面DVVD-RROM的的信息记记录量可可以达到到4.778GBB，利用用蓝光LLD可将将单面DDVD--ROMM的信息息记录量量提高到到14GGB，同同时信息息的寻道道时间将将缩短到到20~~40mms，而而目前CCD-RROM的的寻道时时间通常常为1000~1150mms。
GaN LLD的迅迅速发展展也将影影响到未未来的印印刷业，未未来打印印机技术术受速度度、色彩彩、分辨辨率、电电力消耗耗和多功功能等多多种要求求的影响响蓝光光LD可可以满足足未来打打印机的的要求高高输出功功率单模模连续波波GaNN LDD的较高高功率可可使打印印速度提提高及图图像性能能改善此外GaNN基蓝光光LD还还可应用用于显示示技术和和光对潜潜通信等等方面，其其应用广广泛，市市场庞大大，预计计今后几几年GaaN基LLD的市市场将会会达到几几倍增长长GaaN基LLD的发发展也必必将带动动相关行行业的发发展，可可以说是是未来经经济新的的增长点点，因此此世界许许多公司司都竞相相投入到到GaNN基LDD的开发发与研制制活动中中心，氮氮化物基基LD的的前景一一片光明明3 蓝宝石石衬底分分子束外外延生长长GaNN薄膜的的原位椭椭偏光谱谱分析目前，GaaN半导导体薄膜膜材料已已成为研研制高温温、高功功率、高高速短波波长光电电子器件件和新型型微电子子器件的的重要材材料，并并已取得得重大进进展但但由于GGaN外外延层与与蓝宝石石衬底之之间的晶晶格常数数和热膨膨胀系数数失配，致致使在GGaN单单晶薄膜膜异质外外延中，产产生大量量的结构构缺陷。
特特别是在在分子束束外延（MMBE）中中，产生生的线位位错密度度高达1108~10010cmm-2，引引发多种种表面结结构缺陷陷GaaN单晶晶薄膜中中的线位位错缺陷陷形成的的散射中中心影响响发光器器件的性性能；螺螺旋型线线位错在在其中心心可形成成纳米尺尺度的管管道，这这些纳米米级的空空洞对接接触金属属、掺杂杂剂和其其他杂质质形成扩扩散通道道，严重重影响器器件的电电学性质质因此此，减少少GaNN单晶薄薄膜生长长过程中中产生的的结构缺缺陷成为为亟待解解决的关关键技术术问题MBE是制制备高质质量GaaN薄膜膜的重要要技术之之一，特特别是可可原为监监控生长长过程，制制备的薄薄膜材料料可广泛泛应用于于各种光光电探测测器和微微电子器器件近近几年来来，通过过选择优优化MBBE生长长速度与与温度，特特别是在在成功利利用射频频（RFF）等离离子体源源和电子子回旋共共振（EECR）微微波等离离子体源源辅助技技术之后后，制备备的GaaN薄膜膜质量大大幅提高高，但样样品的表表面平整整度远不不及金属属有机物物气相外外延（MMOVPPE）技技术生长长的GaaN薄膜膜理论论分析认认为，MMBE生生长GaaN过程程中产生生的较高高的位错错密度是是丘状螺螺旋生长长的起源源，而GGa原子子的扩散散长度较较短导致致表面扩扩散受限限，可能能是较高高的位错错密度产产生的主主要原因因。
采用用衬底偏偏晶向法法形成单单原子高高度台阶阶的邻晶晶面，使使薄膜生生长实现现台阶流流动（SSF）模模式，可可抑制螺螺旋位错错的出现现得到平平滑表面面的薄膜膜本文文通过对对比分析析蓝宝石石常规和和邻晶面面衬底MMBE生生长GaaN薄膜膜中的线线原位椭椭偏(SSE)光光谱，研研究探讨讨了外延延层中应应变能释释放过程程和位错错缺陷生生成机制制3.1 椭椭偏光谱谱基本原原理电磁波在介介质中传传播时，相相对介电电常数代代表介质质中分子子的极化化效应对对于离子子键成分分占399%的GGaN半半导体材材料，GGaN分分子在极极化过程程中总是是存在损损耗电电磁波在在GaNN材料中中传播时时，交变变电场的的作用使使GaNN中正负负离子相相对于平平衡位置置发生位位移，部部分电场场能量转转化为GGaN晶晶体晶格格振动能能量这这种极化化过程存存在的能能量损耗耗通常用用相对复复介电常常数来描描述，此此时相对对介电常常数εr为虚数数，可假假定εr=ε1 +iiε2 ,材材料的基基本化学学常数折折射率nn和消光光系数KK以及相相对介电电常数的的实部εε1 和虚虚部ε2 都是是入射光光波长的的函数，折折射率和和小光系系数与复复介电常常数的函函数关系系式为光经过两种种两种介介质界面面时的反反射和透透射光强强与材料料的光学学常数相相联系。
就就反射光光谱而言言，只要要不是在在正入射射情况下下测量，垂垂直于入入射面偏偏振的电电矢量和和平行于于入射面面偏振的的电矢量量其振幅幅反射系系数不同同，具体体可描述述为由此可见，对对斜入射射的偏振振光，经经介质表表面反射射后其电电矢量振振幅和相相位都会会改变对对于椭圆圆偏振光光其反射射光的振振幅反射射系数之之比为（5）式中中tannψ为入射射面内偏偏振的电电矢量与与垂直于于入射面面内偏振振的电矢矢量的相相对振幅幅衰减，△为反射引起的两个电矢量间的相位差有（3）~（5）式计算可得由（6）式式和（77）式可可知，在在某一波波长的入入射光实实验条件件下，测测出ψ，△和入射射角θ就可以以求出该该波长下下材料的的折射率率和消光光系数再再由（11）式，（22）式即即可得出出被测样样品在相相应波长长的介电电常数的的实部εε1 和虚虚部ε2 3.2 GGaN薄薄膜的外外延生长长和原位位SE光光谱分析析利用EIKKO RRF-MMBE系系统配备备的椭偏偏光谱仪仪测量基基于GaaN薄膜膜生长过过程中在原位位SE数数据在在有效界界面近似似条件下下，通过过选用适适当模型型采用FFasttDynn数据处处理运算算程序进进行数据据拟合，获获得了MMBE生生长GaaN薄膜膜的基本本光学常常数谱。
基于蓝宝石常规和邻晶晶面衬底底MBEE生长GGaN薄薄膜原位位椭偏光光谱实验验数据，用用色散基基本理论论，分析析外延层层中应变变能释放放过程图图1为常常规蓝宝宝石衬底底生长11号样品品生长过过程原位位SE<<ε1>图谱谱，图22为邻晶晶面蓝宝宝石衬底底生长过过程原位位SE<<ε1>图谱谱原位位SE<<ε1>图谱谱显示的的是所生生长样品品复介电电函数的的实部<<ε1>随生生长时间间的进化化过程，从从蓝宝石石衬底氮氮化开始始，<εε1>逐渐渐上升，见见图中标标识A大大约生长长几个单单原子层层后达到到峰值，然然后<εε1>开始始下降，表表明GaaN缓冲冲层以层层状和岛岛状混合合模式即即S-KK模式开开始生长长氮化化物薄膜膜与蓝宝宝石衬底底的晶格格常数失失配，在在外延缓缓冲层中中积累应应变能当当应变能能释放时时，在沉沉积物与与界面处处的高能能量激发发岛形成成<εε1>的下下降标志志着外延延GaNN缓冲层层在氮化化的蓝宝宝石衬底底上出现现第一次次应变能能释放过过程在在这个SS-K模模式生长长阶段，所所形成的的岛尺度度约几十十个纳米米；此时时SE光光谱的变变化与缓缓冲层的的厚度及及粗糙度度相关，较较长的探探测光波波长达到到峰值较较晚。
如如图中7700nnm和4450nnm的探探测光εε1 出现现峰值比比3700nm的的探测光光的峰值值滞后随随着缓冲冲层的厚厚度增加加和迁移移增强外外延（MMEE）技技术的应应用缓冲冲层表面面趋于光光滑，SSE谱急急剧上升升直到出出现峰值值，见图图中B处处；然后后趋于平平缓下降降，缓冲冲层生长长结束在缓冲层升升温至7750℃℃附近，<<ε1>急剧剧下降，如如图中CC处，这这表明外外延层出出现第二二次应变变能释放放过程随随后7000nmm，4550nmm和3770nmm的3种种探测波波长的SSE光谱谱中<εε1>急剧剧上升表表明GaaN外延延层厚度度的增加加导致干干涉效应应波长为为7000nm和和4500nm的的探测光光随时间间出现周周期性振振荡而而3700nm波波长探测测光由于于GaNN外延层层的带边边吸收，使使得3770nmm波长的的探测光光在生长长约600minn后，外外延层厚厚度生长长到约3350nnm时趋趋于平缓缓对比比分析两两种衬底底生长GGaN薄薄膜的原原位SEE光谱的的变化规规律，发发现两种种衬底在在氮化和和缓冲层层生长时时都出现现应变能能释放弛弛豫过程程；但两两种衬底底的两次次应变能能释放过过程显著著不同，尤尤其是第第二次应应变能释释放时。
常常规蓝宝宝石衬底底在缓冲冲层升温温时不仅仅3700nm探探测光的的<ε1>谱线线未出现现而且7700nnm，4450nnm探测测波长的的<ε1>谱线线同步对对应下降降，其下下降斜率率远小于于邻晶面面衬底相相应过程程<ε1>谱线线下降的的斜率，见见图中标标示C处处这可可能就是是常规蓝蓝宝石衬衬底MBBE外延延生长GGaN薄薄膜出现现较高位位错密度度的机制制应变变能释放放不完全全，使线线位错缺缺陷弯曲曲，应变变能的积积累，出出现岛状状生长结结果导致致外延层层形成丘丘状螺旋旋结构，引引起表面面粗糙这这一推测测可以从从随后的的外延层层生长过过程的SSE图谱谱得到证证实由由图中<<ε1>谱可可见，从从标示DD开始邻邻晶面衬衬底外延延层生长长出现均均匀光滑滑的因厚厚度变化化引起的的干涉峰峰谷谱线线而常常规衬底底的7000nmm，4550nmm干涉峰峰谷明显显不对称称和不均均匀，薄薄膜的光光学质量量较差通过原位真真实时间间SE图图谱分析析发现，在在GaNN薄膜外外延生长长过程中中，出现现两次应应变能释释放的过过程第第一次出出现在缓缓冲层生生长过程程中，第第二次出出现在缓缓冲层升升温过程程中由由于GaaN与蓝蓝宝石衬衬底的晶晶格失配配，自组组织的微微晶结构构通过倾倾斜或旋旋转变向向释放应应变能量量。
在缓缓冲层的的生长过过程中，这这些不同同方向的的微晶结结合导致致出现位位错在在缓冲层层升温过过程中，表表面原子子迁移和和蒸发使使线位错错缺陷弯弯曲或消消失，出出现第二二次应变变能释放放过程，这这一过程程对于减减少线位位错至关关重要比比较两种种衬底上上生长GGaN薄薄膜的SSE图谱谱，可以以认为常常规蓝宝宝石衬底底MBEE外延生生长GaaN薄膜膜中较高高的螺旋旋位错密密度是在在缓冲层层应变能能释放过过程中产产生的采采用邻晶晶面衬底底可实现现台阶流流动模式式S-KK生长GGaN薄薄膜，从从而有效效抑制螺螺旋位错错的形成成通过原位真真实时间间SE光光谱研究究发现，在在缓冲层层的生长长过程中中，自组组织的微微晶结构构通过旋旋转变向向释放应应变能量量，导致致不同方方向的微微晶结合合出现位位错在在缓冲层层升温过过程中，表表面原子子迁移和和蒸发可可使线位位错缺陷陷弯曲或或消失，这这一过程程对于减减少线位位错至关关重要研研究结果果进一步步证实了了采用衬衬底偏晶晶向法形形成单原原子高度度台阶的的邻晶面面，可以以抑制螺螺旋位错错的产生生，改善善MBEE生长GGaN薄薄膜的表表面质量量因此此，在GGaN薄薄膜外延延生长过过程中，控控制生长长高质量量的缓冲冲层是减减少位错错密度、制制备高质质量薄膜膜的关键键。
4 r面蓝蓝宝石衬衬底上采采用两步步AINN缓冲层层法外延延生长aa面GaaN薄膜膜及应力力研究近年来，IIII族族氮化物物在光电电子和微微电子领领域都取取得了很很大的进进展由由于难以以获得体体材料使使得IIII族氮氮化物材材料主要要异质外外延生长长在其他他衬底上上，蓝宝宝石是最最常用的的衬底，目目前绝大大多数的的GaNN基发光光二极管管（LEED）和和激光器器(LDD)都是是外延在在c面蓝蓝宝石衬衬底上而而在c面面蓝宝石石上得到到的c面面IIII-V族族氮化物物材料的的结构不不具有中中心反演演对称性性，并且且IIII族元素素的原子子和N原原子的电电负性相相差很大大，导致致GaNN及其异异质结在在<00001>>方向具具有很强强的自发发极化和和压电极极化，极极化效应应的存在在对材料料特性和和器件的的性能有有重要的的影响极极化效应应在IIII-VV族氮化化物外延延层中产产生较高高强度的的内建电电场，内内建电场场的存在在使能带带弯曲、倾倾斜，能能级位置置发生变变化，发发光波长长发生位位移；同同时由界界面电荷荷产生的的电场还还会使正正负载流流子在空空间上分分离，电电子与空空穴波函函数的交交迭变小小，使材材料的发发光效率率大大的的降低。
为为了减小小极化电电场对量量子阱发发光效率率的影响响，人们们尝试通通过对LLED器器件结构构的优化化设计，调调节材料料的应力力，达到到减小极极化效应应的目的的然而而，这些些尝试对对减小极极化效应应的作用用使有限限的，避避开极化化效应的的最根本本方法是是生长非非极性面面的GaaN基材材料，从从面彻底底消除极极化效应应的影响响目前前普遍采采用的用用于制备备非极性性GaNN基材料料的技术术途径有有两种：：（1）在在γ-LiiAlOO2的衬底底上利用用MBEE技术生生长（111000）m面面GaNN；（22）在rr面（111022）蓝宝宝石衬底底上用MMBE，MMOCVVD和HHVPEE技术生生长a面面（11120）GGaN材材料与与γ-LiiAlOO2相比，rr面蓝宝宝石因其其在高温温下稳定定，且在在其上生生长的GGaN材材料背底底掺杂浓浓度低等等原因，是是一种更更有前途途的衬底底材料，因因此r面面蓝宝石石上生长长a面GGaN成成为这一一领域的的研究热热点通通常，人人们利用用低温GGaN[[14117~119] 或高温温AINN[155] 作作为缓冲冲层，在在r面蓝蓝宝石上上生长aa面GaaN薄膜膜。
但得得到的材材料质量量与生长长在c面面蓝宝石石上的cc面GaaN相比比，还相相差很远远，还不不能满足足高性能能器件对对材料质质量的要要求所所以，生生长高质质量的aa面GaaN仍是是当前的的研究重重点本文的目的的就是在在于通过过引入两两步AIIN缓冲冲层的方方法，提提高在rr面蓝宝宝石上生生长a面面GaNN的质量量，同时时通过研研究a面面GaNN外延膜膜中的应应力，进进一步改改进材料料的质量量4.1 实实验实验中采用用金属有有机物化化学气相相沉积（MMOCVVD）设设备在rr面（111022）蓝宝宝石（ssappphirre）衬衬底上外外延生长长a面((11220)GGanNN薄膜，其其中Gaa，All和N源源分别为为三甲基基镓（TTMGaa）、三三甲基铝铝(TMMAl))和氨气气(NHH3)在在外延材材料生长长前，首首先在氢氢气氛围围中把蓝蓝宝石衬衬底加热热到11150℃℃处理110miin，以以便去除除衬底表表面的杂杂质在在外延生生长过程程中，首首先在8800℃℃生长440nmm厚的低低温AIIN缓冲冲层，然然后把生生长温度度升高到到10880℃，再生生长4000nmm厚的高高温AIIN缓冲冲层，最最后在此此温度下下生长约约1.55um厚厚的a面面GaNN，GaaN的生生长速率率为2..0umm/h。
具具体的生生长结构构如图11所示高分辨X射射线衍射射（HRRXRDD）技术术是一种种无损伤伤的研究究材料结结构的方方法我我们采用用英国BBedee公司生生产的DDl型多多功能高高分辨XX射线衍衍射仪（三三晶轴配配置）进进行w//2θ对称、非非对称扫扫描以及及对称衍衍射的倒倒空间MMapppingg衍射（RRSM）的的测试方方式进行行了4种种不同的的扫描测测量：（11）对样样品的（111200）对称称衍射面面进行双双轴的ww-2θθ和倒空空间Maappiing衍衍射（RRSM）的的测试；；（2）对对样品（111200）衍射射面进行行w双晶晶摇摆扫扫描；（33）对样样品的（110100，（110111）和蓝蓝宝石衬衬底的（000066）面进进行Φ转动扫扫描；（44）对样样品的（111200），（111222）和（110100）面进进行三晶晶轴高分分辨w--2θ扫描单单色器采采用4次次反射的的斜切SSi(2220))晶体组组合，经经单色器器出射后后的CuuKall波长为为0.11540056nnm，高高分辨ww/2θθ扫描曲曲线的分分辨率为为0.000011分析析晶体为为2次反反射的斜斜切Sii(2220)晶晶体。
采采用法国国Jobbin--Yvoon TT64000型RRamaan光谱谱仪对样样品进行行Ramman光光谱测量量，激发发光为VVerddi-22型激光光器的5532nnm谱线线5332nmm谱线激激发下光光谱的分分辨率为为0.55cm--1左右右4.1 实实验结果果与讨论论图2给出了了厚度为为1.55um厚厚的a面面GaNN薄膜的的高分辨辨XRDDw-22θ扫描的的衍射图图，图中中的衍射射峰分别别来源于于GaNND ((11220)面面，微弱弱的AIIN缓冲冲层的（111200）面，以以及r面面蓝宝石石衬底的的（11102），（222044）和（333066）面的的衍射在在测量精精度范围围之内没没有观测测到GaaN的（000022）及其其他面的的衍射峰峰，这表表明我们们得的外外延材料料是单一一取向的的a面（111200）GaaN.插插图中为a面GGaN薄薄膜（111200）面的的倒空间间Mapppinng衍射射图，图图中仅观观察到GGaN((11220)面面、AIIN（111200）面、蓝蓝宝石衬衬底的（111022）面衍衍射峰，更更进一步步证明了了我们获获得的外外延薄膜膜是沿着着GaNN[11120]]单一取取向的。
我们通过对对称面的的w-22θ扫描得得到样品品和衬底底的晶向向排列关关系为[[11220]GGaN||[11102]]下面面我们将将通过非非对称面面的衍射射峰来确确定样品品与衬底底在生长长面内的的晶向排排列关系系分别别来将衍衍射面调调到GaaN的（110100），（110111）和蓝蓝宝石的的（00006）面面后，进进行Φ转动扫扫描，扫扫描曲线线如图33所示通过分析样样品与衬衬底衍射射点的ΦΦ角位置置关系，可可以确定定样品与与衬底在在生长方方向平面面内的晶晶向关系系为：[[00001]GGaN||[11101]]和[111000] GGaN |[111200]，具具体的位位相关系系如图44所示这这个结果果与文献献中利用用低温GGaN作作为缓冲冲层生长长获得的的a面GGaN与与衬底之之间的晶晶向排列列关系是是一致的的，说明明我们采采用两步步AINN缓冲层层方法外外延的aa面GaaN薄膜膜与衬底底之间的的晶向关关系与采采用低温温GaNN作为缓缓冲层外外延的aa面GaaN薄膜膜与衬底底之间的的晶向关关系是相相同的摇摆曲线的的半峰宽宽的大小小常被用用来表征征样品的的质量采采用两步步AINN缓冲层层的方法法在r面面蓝宝石石衬底生生长的aa面GaaN薄膜膜（11120）面面的X射射线双晶晶摇摆曲曲线的半半峰宽为为0.1193。
文文献中报报道的采采用低温温GaNN作为缓缓冲层外外延获得得的a面面GaNN薄膜（111200）面的的X射线线双晶摇摇摆曲线线的半峰峰宽为00.244~0..29[[14,,17]] ；采采用单层层高温AAIN作作为缓冲冲层外延延获得的的a面GGaN薄薄膜（111200）面的的X射线线双晶摇摇摆曲线线的半峰峰宽最小小值也在在0.229左右右我们们获得的的0.1193的的半峰宽宽与文献献中报道道的采用用HVPPE侧向向外延生生长的aa面GaaN的薄薄膜，虽虽然这个个值与生生长在cc面蓝宝宝石衬底底上的cc面GaaN的值值相比还还有一定定的距离离在这这里我们们把a面面GaNN薄膜晶晶体质量量的提高高归于两两步AIIN缓冲冲层的作作用低低温缓冲冲层生长长时由于于生长温温度较低低，All原子的的迁移能能力比GGa原子子低很多多，在这这个温度度下生长长的AIIN与低低温GaaN或高高温AIIN作为为缓冲层层生长引引入的各各向异性性问题，而而随后在在低温AAIN层层上继续续生长的的高温AAIN层层晶体质质量较高高，这就就为后续续生长aa面GaaN提供供了一个个高质量量的生长长“模板”，有利利于a面面GaNN薄膜质质量的改改善。
由于a面GGaN和和r面蓝蓝宝石衬衬底之间间晶格失失配很大大，且平平面内各各向异性性，因此此有必要要研究aa面GaaN薄膜膜的应力力分布，这这对于改改善材料料的质量量有着重重要的意意义我们通过对对样品的的对称（111200）面、非非对称（111222）和非非对称（110100）面进进行三晶晶轴高分分辨w--2θ扫描可可以得到到各个面面的衍射射角，再再由布拉拉格公式式及各个个面之间间的关系系，可计计算出aa面GaaN外延延膜的晶晶格常数数a，cc和（111000）面间间距在在这里我我们规定定X|[[11220]GGaN，YY|[111000] GGaN和和Z|[[00001] GaNN再由由公式：：可以计算外外延膜沿沿着样品品各个方方向的应应变，其其中a00，m0和c0是无应应变的GGaN体体材料的的晶格常常数（具具体值见见表1）计计算结果果见表22最后由样品品沿着各各个方向向的应变变及下面面的公式式可以计计算出样样品沿着着各个方方向的应应力：其中c111，c122，c133和c333为GaaN的弹弹性刚度度系数（具具体值见见表1）通通过计算算我们得得到了样样品沿不不同方向向的应力力，计算算结果见见表2。
我我们得到到样品沿沿m轴方方向的应应力为--2.661Gppa，沿沿c轴方方向的应应力为++0.661Gppa，表表明我们们采用两两步AIIN作为为缓冲层层生长获获得的aa面GaaN在外外延层平平面内的的应力也也存在着着很大的的各向异异性沿沿c轴的的原子间间距被拉拉伸，沿沿m面方方向的原原子间距距被压缩缩我们知道，RRamaan光谱谱中声子子频率对对应变非非常敏感感下面面我们就就利用RRamaan散射射谱来研研究所获获得样品品的应力力分布情情况图5给出了了样品在在（11120）背背散射配配置下的的Ramman散散射谱在在X(YYY)XX配置下下，GaaN的EE2 低频频模，AA1(TOO)模和和E2高频模模分别位位于1442.55,5335.55和5770.77cm--1;在在X(ZZY)XX配置下下，GaaN只有有E1 (TTO)模模出现，位位于5662.00 cmm-1；在在X(ZZZ)XX配置下下，GaaN只出出现了位位于5335.55 cmm-1 的的A1(TOO)模此此外，EE2 高频频模的半半峰宽仅仅为3..9cmm-1 ，表表明晶体体中的应应变不均均匀效应应不明显显，这也也从另外外一个角角度证明明了我们们生长的的样品具具有较高高的质量量。
由于生长的的a面GGaN存存在平面面内的应应变各项项异性，而而Ramman光光谱中声声子频率率对应变变非常敏敏感对对于Raamann声子模模λ，其声声子频率率移动与与应力的的关系可可以用下下面的公公式表示示：其中Y|[[11000]GGaN和和Z|[[00001] GaNN 我我们采用用Waggne和和Becchsttedtt计算中中用到的的形变常常数aλλ和bλ （具具体值见见表3）来来计算样样品中的的应力参考声子EE1 (TTO)模模和E22高频模模的无应应力状态态的频率率分别为为5599和5668 ccm-11样品品中的EE1 (TTO)模模和E22高频模模的频率率分别是是5622.0和和5700.7 cm--1我我们计算算得到aa面GaaN的平平面内的的应力为为：бyy GGaN =-22.877GPaa和бzz GGaN =+00.666GPaa这个个计算结结果在考考虑误差差范围内内与X射射线的结结果是一一致的，说说明用这这两种方方法来衡衡量薄膜膜中的剩剩余应力力是可行行、有效效的这这个值与与利用低低温GaaN作为为缓冲层层生长aa面GaaN的平平面内应应力情况况不同。
利利用低温温GaNN作为缓缓冲层制制备的aa面GaaN，其其c轴的的原子间间距被压压缩，恰恰好与我我们采用用AINN缓冲层层的情形形相反我我们综合合考虑材材料的晶晶格失配配和热失失配对剩剩余应力力的影响响，分析析结果如如下：由由于a面面GaNN沿着GGaN[[00001]方方向与衬衬底的晶晶格失配配很小，仅仅为1..3%，而而且AIIN的晶晶格常数数与GaaN的晶晶格常数数相差不不大（具具体值见见表1），采采用两步步AINN作为缓缓冲层后后,AIIN与蓝蓝宝石衬衬底间的的失配与与a面GGaN与与r面蓝蓝宝石衬衬底间的的晶格失失配的差差别较小小然而而，由于于AINN沿着cc轴方向向的热膨膨胀系数数比蓝宝宝石衬底底要小很很多，在在样品由由生长温温度冷却却到室温温是，采采用AIIN作为为缓冲层层生长获获得的aa面GaaN与采采用低温温GaNN作为缓缓冲层生生长获得得的a面面GaNN相比相相当于沿沿GaNN[00001]]方向上上受到了了额外的的张应变变，所以以导致aa面GaaN在面面内沿GGaN[[00001]方方向受到到张应力力而对对于样品品沿GaaN[111000]m轴轴方向的的压应力力情形则则不同，虽虽然AIIN的引引入也带带来了热热膨胀系系数的差差异，也也会对样样品沿GGaN[[11000]mm轴方向向的压力力有一定定的影响响，但在在这里它它不是主主要的影影响因素素，这是是由于aa面GaaN沿着着GaNN[11100]]m轴方方向与衬衬底的晶晶格失配配很大，高高达166%，晶晶格失配配的影响响在这里里起了主主要的作作用。
由由于AIIN[111000]m轴轴的晶格格常数比比GaNN和蓝宝宝石衬底底都小的的多，这这就相当当于采用用AINN作为缓缓冲层生生长获得得的a面面GaNN相比在在沿GaaN[111000]m轴轴方向上上受到了了额外的的压应力力，所以以a面GGaN在在屏幕内内沿GaaN[000011]c轴轴方向的的压应力力会变强强本实验通过过采用两两步A。