kontakt

Wydział Fizyki i Astronomii,
pl. Maxa Borna 9,
50-204 Wrocław,

Sekretariat Instytutu Fizyki Teoretycznej
tel.: 71 375 94 08
71 375 95 66, 71 375 92 86

Sekretariat Instytutu Fizyki Doświadczalnej
tel. 71 375 93 02

Sekretariat Instytutu Astronomii
tel.: 71 337 80 60, 71 372 93 73, 71 337 80 61

Dziekanat
tel.: 71 375 94 04

godziny otwarcia dziekanatu:
9:00-13:00
(w środy nieczynny)

Pers, Justyna

Temat: Fizykochemiczne własności warstw adsorpcyjnych Ni i Pd na powierzchni GaN(0001)
Streszczenie:
W dysertacji przedstawiono i przedyskutowano wyniki badań warstw adsorpcyjnych Ni i Pd na powierzchni GaN(0001). Posługując się metodami UPS, XPS, STM, LEED i AFM, w warunkach UHV, zmierzono zagięcie pasm energetycznych i głębokości warstwy zubożonej dla zrekonstruowanych powierzchni n-GaN(0001)-(1×1) i p-GaN(0001)-(1×1). Dla próbki n-GaN(0001)-(1×1) wynosi ono 0,5 eV, a głębokość obszaru zubożonego w większościowe nośniki ładunku jest równa około 60 nm. Dla próbki p-GaN(0001)-(1×1) zakrzywienie pasm ma kierunek przeciwny i wynosi 1,7 eV. Głębokość obszaru zubożonego w dziury wynosi około 110 nm. Kierunki i wielkości zagięcia pasm są w zgodzie z modelem dwu-warstwy Ga dla powierzchni GaN(0001)-(1×1) i mikroskopową naturą stanów powierzchniowych zaproponowaną przez Van de Walle i Segeva. Aktywne stany powierzchniowe w przypadku n-GaN mają charakter akceptorowy a p-GaN donorowy; gęstość powierzchniowych stanów akceptorowych jest większa niż donorowych. Na zrekonstruowane powierzchnie GaN(0001)-(1×1) osadzono cienkie warstwy Ni o grubości 1 nm i Pd o grubości 1,5 nm, tworząc trzy złącza metal/półprzewodnik: Ni/n-GaN, Ni/p-GaN i Pd/n-GaN. Warstwa Ni na powierzchni n-GaN zwiększa zagięcie pasm półprzewodnika w odniesieniu do czystej powierzchni. Zagięcie wzrasta do 1,1 eV. Powstaje bariera Schottky’ego o wysokości 1,2 eV. Szerokość obszaru zubożonego oszacowano na 90 nm. Warstwa Ni na powierzchni p-GaN zmniejsza zagięcie pasm do 1,5 eV. Bariera Schottky’ego ma wysokość 1,6 eV. Szerokość obszaru zubożonego oszacowano na 100 nm. Warstwa Pd na powierzchni n-GaN zwiększa zagięcie pasm do 1,5 eV. Bariera Schottky’ego ma wysokość 1,6 eV. Szerokość obszaru zubożonego wynosi 100 nm. Obecność warstwy metalu zwiększa gęstość powierzchniowych stanów akceptorowych i zmniejsza gęstość powierzchniowych stanów donorowych w porównaniu z powierzchnią niepokrytą metalem. Zbadano warunki degradacji barier Schottky’ego dla układów Ni- i Pd/GaN w wyniku ich wygrzewania do 8000C. Wygrzewanie niszczy ciągłość warstwy metalu. Część powierzchni półprzewodnika odsłania się w wyniku koalescencji adsorbatu w wyspy. Osadzając i wygrzewając cyklicznie adsorbat, zbadano morfologię i warunki powstawania związków międzymetalicznych Ga-Ni i Ga-Pd w zdegradowanych temperaturowo interfejsach Ni/GaN(0001) i Pd/GaN(0001). W toku wygrzewania w układzie Ni/GaN powstają związki międzymetaliczne GaNi3 oraz GaNi i/lub Ga3Ni2 a w układzie Pd/GaN związki międzymetaliczne GaPd2 i GaPd. Wyniki wykluczają rozpuszczanie się Ni lub Pd w objętości GaN. Pewne dane wskazują na możliwość występowania dwuwymiarowego stopu Ga1-xPdx. Kinetyka tworzenia stopów Ga-Pd jest wydajniejsza niż stopów Ga-Ni. Powstawanie wysp czystego Ni na powierzchni GaN ogranicza znacznie obszar mieszania się Ga i Ni do krawędzi wysp Ni, co hamuje kinetykę tworzenia się stopów Ga-Ni. Zwilżanie powierzchni GaN przez warstwę Pd istotnie zwiększa powierzchnię kontaktu Pd z dwuwarstwą Ga, co znacznie poprawia kinetykę tworzenia się stopów Ga-Pd.
Data wszczęcia przewodu: 2014-05-27 00:00
Data nadania stopnia: 2018-11-13 00:00
C. Juszczak © 2010-2013 - Wydział Fizyki i Astronomii, Uniwersytet Wrocławski