Wurtzite örgü yapısına sahip galyum nitrür (alfa-GaN) yarıiletken malzemelerde titreşim özelliklerinin Raman spektrokopisi ile incelenmesi

Bu çalışmada, farklı GaAs (001), GaAs (111)A GaAs (001)B taban kullanarak Molecular Beam Epitaxy (MBE) ile üretilen farklı kalınlıklı Wurtzite hegzagonal yapıya sahip GaN ince filmlerin optik fonon özellikleri Raman Spektroskopisi ile incelendi. Bu ince filmlerden, oda sıcaklığında farklı geometriler kullanılarak ölçümler alındı. Raman seçim kurallarını sağlayan mümkün bütün fonon frekans değerleri elde edildi. Farklı kalınlıklı malzemelerden elde edilen spektrumlar karşılaştirıldığında, l $mu m$ ve üzeri kalınlıklı ince filmlerin 0.2 $mu m$ olanlara göre çok daha üstün kalitede kristalleştiği görüldü. Farklı taban kullanılarak elde edilen ölçümlerden ise GaAs(lll) tabanlı GaN ince filmlerin GaAs(00l) tabanlı olanlara göre çok daha yüksek kaliteli olduğu tespit edildi.

Investigation of the vibrational properties in wurtzite structure gallium nitride (GaN) samples by Raman spectroscopy

In this work, using Raman spectroscopy optical phonon properties in wurtzite structure GaN epilayers grown on GaAs (001), GaAs (lll)A GaAs (001)B oriented substrates by Molecular Beam Epitaxy (MBE) were investigated. The spectra from these samples are taken at room temperature in backscattering geometries. All possible optic phonon frequencies satisfying Raman selection rules for wurtzite structure were obtained. It is shown that the values of the phonon frequencies are in a good agreement with other experimental studies. Comparison of the spectra from different thickness epilayer shows that the samples of l $mu m$ or over have better quality than those of 0.2 $mu m$. It is also turn out that crystal quality is much better in samples grown on GaAs (111) than in samples grown on (001) oriented samples.

___

(1).Strite,S., Lm, M.E., Markoç, H., Thin Films, 231,197, (1993).
(2).Markoç,H., Strite,S., Gao, G.B., ve diğerleri, J. Appt Phys., 51, 1363, (1994).
(3).Foxon, C.T., Cheng, T.S., Novikov, S.V, ve diğerleri, J. of Crystal Growth, 150, 892,(1995).
(4).Argulleo, C.A., Rousseau, D.L., Porto, S.P.S., Phys. Rev., 181, 1351, (1969).
(5).Hayes, W., Loudon, R, Scattering of Light by Crystals, John Wiley and Sons, New York, (1978).
(6).Patel, C, Parker, T.J., Jamshidi H., Sherman, W.F., Physica Status SolidiB- Basic Research, 122,461, (1984).
(7).Tabata, A., Enderlein, R., Leite, J.R.,ve diğerleri, J. Appl. Phys., 79,4137,(1996).
(8).Yang, H., Brandt, O., Ploog, K., Phys. Stat Sol. (B), 194,109,(1996) .
(9).Bülbül, MM, GaN ince fihnler ve InGaAlAs dörtlü yaniletken alaşımların Raman Spektroskopisi, Doktora Tezi, Essex Üniversitesi, U.K, (1998).