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《第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)》2010年
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沉积气压对脉冲激光沉积GaN薄膜的场发射性能影响

宋志伟  王如志  赵维  李松玲  王波  严辉  
【摘要】:采用脉冲激光沉积系统在n型Si(100)基底上沉积了一系列不同工作气压的GaN薄膜。实验结果表明,GaN薄膜的开启电场随沉积气压的升高而增大,且F-N曲线均符合F-N理论,表明电子发射是场发射隧穿。沉积气压为0.1Pa时沉积的GaN薄膜开启电场最低,为0.95V/μm,当场强为3V/μm时最大电流密度可以达到28μA/cm~2。利用X射线衍射仪和原子力显微镜分别对GaN的薄膜结构及表面形貌进行了表征。GaN薄膜沿六方铅锌矿结构(002)晶面生长,且结晶性对沉积气压十分敏感,沉积气压较大时沉积的薄膜为非晶态且其场发射性能较差。因此通过合适的沉积气压调节GaN薄膜晶体结构及控制表面形貌,可实现GaN薄膜的场发射性能极大改善。

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