Characterization of GaN thin films and growth by plasma-assisted molecular beam epitaxy

Hjelmgart, Rasmus Mørch ; Aunsborg, Thore Stig

4. term

Nanotechnology, Master

2016

2016-06-14

152 pages

Denne afhandling undersøger GaN tyndfilms egenskaber. Den grundlæggende teori bag PL spektroskopi, Raman spektroskopi og Hall målinger er forklaret. Dette betragtes i forhold til GaN, hvilket ogsåindeholder en beregning af båndstrukturen for wurtzite. Generel teori bag PAMBE GaN syntese er beskrevet inklusiv forskellige GaN syntesemåder, og hvordan disse kan anvendes til at optimere syntesen. Flere GaN prøver er blevet groet med PAMBE, som sammen med MOCVD prøver er blevet karakteriseret med hensyn til overflademæssige, elektriske, og optiske egenskaber. De forskellige karakteriseringsmetoders anvendelighed er diskuteret med hensyn til GaN. Der bliver her argumenteret for at sammenspillet mellem forskellige metoder er nødvendigt for at give en præcis og pålidelig prøvebeskrivelse.

This thesis is concerned with the investigation of the properties of GaN thin films. The basic theory of PL spectroscopy, Raman spectroscopy, and Hall measurements is accounted for. This is then applied to GaN, which also includes the calculation of the wurtzite band structure. General theory behind PAMBE growth of GaN is described, including different GaN growth schemes, and how these can be used to optimize the growth. Several GaN samples were grown by PAMBE, and were along with MOCVD samples characterized with respect to surface, electrical, and optical properties. The capabilities of different characterization methods are discussed with respect to GaN. Here it is argued that the interplay between several methods is necessary to give an accurate and reliable sample description.

Download
View record in AAU Student Projects