[发明专利]测量半极性面Ⅲ族氮化物薄膜缺陷密度的方法及其应用

权利要求书

1.一种测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于包括：

采用X射线衍射仪测量生长在异质衬底的半极性面III族氮化物薄膜，从而获得所述半极性面III族氮化物薄膜的半极性面面内摇摆曲线半高宽极大值与所述半极性面III族氮化物薄膜的(10-10)晶面、(20-20)晶面、(30-30)晶面的摇摆曲线半高宽与峰位值；

通过式1)计算获得所述半极性面III族氮化物薄膜中a型位错的半高宽展宽，

式1)中，β_(h0-h0)为所述(10-10)晶面、(20-20)晶面和(30-30)晶面的摇摆曲线半高宽，θ_(h0-h0)为所述(10-10)晶面、(20-20)晶面和(30-30)晶面的试验测试布拉格衍射角度数值，λ为X射线的波长，L_LCL为半极性面III族氮化物薄膜的层错间距，β_tilt为a型位错对应的展宽值；

通过式2)计算获得半极性面III族氮化物薄膜的层错间距L_LCL对半高宽的加宽，

式2)中，λ为X射线的波长，L_LCL为半极性面III族氮化物薄膜的层错间距，θ_(hkil)为半极性面(hkil)的布拉格角；

通过式3)计算获得所述半极性面III族氮化物薄膜中c型位错的半高宽展宽α_c，

式3)中，β_(hkil)为半极性面III族氮化物薄膜表面半高宽的极大值，χ为半极性面III族氮化物薄膜与c(0001)面的夹角；

通过式4)计算获得所述半极性面III族氮化物薄膜中a型位错密度和c型位错密度，

式4)中，D为位错密度，β为由式1)获得的β_tilt或由式3)获得的α_c；b为相应位错类型对应的伯克斯矢量，大小为晶格常数a或晶格常数c；

所述a型位错密度和c型位错密度之和为所述半极性面III族氮化物薄膜的缺陷密度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的半极性面III族氮化物薄膜生长在异质衬底上。

3.根据权利要求1或2所述的测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于：所述异质衬底包括蓝宝石衬底。

4.根据权利要求1所述的测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于：所述半极性面III族氮化物薄膜包括AlN薄膜。

5.根据权利要求1所述的测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于：所述半极性面III族氮化物薄膜的半极性面包括(11-22)面。

6.根据权利要求5所述的测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于具体包括：采用X射线衍射仪测量获得半极性面III族氮化物薄膜的(11-22)面内的摇摆曲线，所述半极性面III族氮化物薄膜的(11-22)面内的摇摆曲线半高宽的极大值为X射线入射线沿[1-100]方向的半高宽值。

7.根据权利要求1所述的测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于具体包括：通过式1)构建sin(θ_(h0-h0))/λ与的线性曲线，从而获得a型位错的半高宽展宽，其中，所述a型位错的半高宽展宽为线性曲线的斜率，即为β_tilt，所述线性曲线中的(30-30)点在纵轴方向上与对应横坐标在线性曲线上交点的差值即为层错间距L_LCL的两倍，层错的密度为层错间距的倒数。

8.根据权利要求1所述的测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于：所述a型位错包括纯a型位错与在a型方向上的位错分量。

9.根据权利要求1所述的测量半极性面III族氮化物薄膜缺陷密度的方法，其特征在于：所述c型位错包括纯c型位错与在c型方向上的位错分量。

10.权利要求1-9中任一项所述方法于半极性面III族氮化物薄膜制备方法中的应用。