Microstructural assessment of cubic InN film grown by molecular beam epitaxy
Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2008
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Chulalongkorn University
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/13492 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Chulalongkorn University |
| Language: | English |
| id |
th-cuir.13492 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
th-cuir.134922010-09-17T08:08:42Z Microstructural assessment of cubic InN film grown by molecular beam epitaxy การประเมินโครงสร้างระดับไมโครของฟิล์มคิวบิกอินเดียมไนไตรด์ที่ปลูกผลึกโดยโมเลกุลาร์บีมเอพิแทกซี Papaporn Jantawongrit Sakuntam Sanorpim Chanchana Thanachayanont Chulalongkorn University. Faculty of Science Molecular beam epitaxy Microstructure Thin films Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2008 In the thesis, structural modification and crystal quality of cubic InN (c-InN) films grown on GaAs (001) substrates by molecular beam epitaxy have been systematically investigated and analyzed. The effects of growth conditions, namely In- and N-rich conditions, are established. Based on high-resolution X-ray diffraction, the result demonstrates that all the InN grown films have a cubic structure. On the other hand, electron diffraction (ED) pattern and cross-sectional transmission electron microscopy (TEM) micrographs demonstrate that the InN grown films contain a high density of stacking faults (SFs) parallel to (111) planes. Besides, the density of SF and twin defects decreases with the distance from the interface of c-InN/GaAs. No different type of single diffraction spots on the ED pattern was observed. On the other hand, TEM micrographs the ED patterns demonstrate that the c-InN films exhibited a transition from cubic to mixed cubic/hexagonal phase under N-rich growth conditions. In addition, µ-Raman scattering spectra obtained from these InN layers confirmed the existence of a structural modification from cubic to mixed cubic/hexagonal phase in microstructure of the N-rich layers, which exhibit higher hexagonal-phase incorporation than that of the In-rich layers. Our results suggest that the growth condition is a key parameter in the growth of high cubic phase purity c-InN films with lower incorporation of single-crystal h-InN. ในวิทยานิพนธ์ การเปลี่ยนแปลงโครงเชิงสร้างและคุณภาพผลึกของฟิล์มคิวบิกอินเดียมไนไตรด์ (cubic InN หรือ c-InN) ที่ปลูกผลึกลงบนแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) ซับสเตรตที่มีผิวระนาบ (001) โดยวิธีโมเลกุลาร์บีมเอพิแทกซีได้ถูกตรวจสอบและวิเคราะห์อย่างเป็นระบบ อิทธิพลจากเงื่อนไขการปลูก คือ สภาวะการปลูกที่มีอินเดียมและไนโตรเจนที่มากเกินพอ จากการวัดการเลี้ยวเบนกำลังแยกสูง พบว่าฟิล์มบาง InN ที่ถูกใช้ในการศึกษานี้มีโครงสร้างหลักแบบคิวบิก นอกจากนี้ภาพไมโครกราฟชนิดภาคตัดขวาง และผลจากการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนที่วัดจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่าน แสดงให้เห็นว่า ฟิล์มบาง c-InN ที่ปลูกภายใต้สภาวะที่มีอินเดียมที่มากเกินพอ มีแถบความบกพร่องชนิดสแตกกิงฟอลท์ ซึ่งวางตัวอยู่บนระนาบ (111) โดยที่ความหนาแน่นของสแตกกิงฟอลท์ลดลงตามความหนาของฟิล์ม จะมีความหนาแน่นน้อยที่บริเวณห่างจากผิวรอยต่อระหว่าง c-InN และ GaAs จากการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกไม่พบการก่อเกิดของโครงสร้างผลึกแบบเฮกซะโกนัลในฟิล์มบาง ที่ถูกปลูกภายใต้สภาวะที่มีอินเดียมที่มากเกินพอ นอกจากนี้ ผลจากการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนได้แสดงให้เห็นว่า ฟิล์มบาง c-InN ที่ปลูกภายใต้สภาวะที่มีไนโตรเจนมากเกินพอ แสดงการเปลี่ยนโครงสร้างเดี่ยวแบบคิวบิกไปเป็นโครงสร้างผสม ระหว่างโครงสร้างแบบคิวบิกและแบบเฮกซะโกนัล นอกจากนี้ผลที่ได้จาการกระเจิงแบบรามานสามารถยืนยันได้ว่า โครงสร้างเดี่ยวแบบคิวบิกเปลี่ยนไปเป็นโครงสร้างผสม ระหว่างโครงสร้างแบบคิวบิกและโครงสร้างแบบเฮกซะโกนัล ภายใต้สภาวะไนโตรเจนที่มากเกินพอ ในงานวิจัยนี้ได้แสดงให้เห็นเงื่อนไขการปลูกที่เป็นปัจจัยสำคัญในการปลูกผลึกฟิล์มบาง c-InN ให้มีความบริสุทธิ์สูงลดความบกพร่องเชิงระนาบ และลดการก่อเกิดของโครงสร้างเดี่ยวแบบ h-InN ในฟิล์มบาง c-InN 2010-09-17T08:08:41Z 2010-09-17T08:08:41Z 2008 Thesis http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/13492 en Chulalongkorn University 4654098 bytes application/pdf application/pdf Chulalongkorn University |
| institution |
Chulalongkorn University |
| building |
Chulalongkorn University Library |
| country |
Thailand |
| collection |
Chulalongkorn University Intellectual Repository |
| language |
English |
| topic |
Molecular beam epitaxy Microstructure Thin films |
| spellingShingle |
Molecular beam epitaxy Microstructure Thin films Papaporn Jantawongrit Microstructural assessment of cubic InN film grown by molecular beam epitaxy |
| description |
Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2008 |
| author2 |
Sakuntam Sanorpim |
| author_facet |
Sakuntam Sanorpim Papaporn Jantawongrit |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Papaporn Jantawongrit |
| author_sort |
Papaporn Jantawongrit |
| title |
Microstructural assessment of cubic InN film grown by molecular beam epitaxy |
| title_short |
Microstructural assessment of cubic InN film grown by molecular beam epitaxy |
| title_full |
Microstructural assessment of cubic InN film grown by molecular beam epitaxy |
| title_fullStr |
Microstructural assessment of cubic InN film grown by molecular beam epitaxy |
| title_full_unstemmed |
Microstructural assessment of cubic InN film grown by molecular beam epitaxy |
| title_sort |
microstructural assessment of cubic inn film grown by molecular beam epitaxy |
| publisher |
Chulalongkorn University |
| publishDate |
2010 |
| url |
http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/13492 |
| _version_ |
1681410037193375744 |