金/砷化鎵系統之三維晶格常數測量

洪裕昇(Yu-Sheng Hung)

指導教授 ： 張石麟

國立清華大學/理學院/物理學系/碩士(2006年)

摘要

本論文主要目的在於運用三光複繞射方法研究半導體介面晶格常數的變化情形,試圖找出一個非破壞性的測量方式。 我們利用同步輻射光源,研究金/砷化鎵樣品,樣品大小為15mm×15mm,金薄膜厚度為170埃,是由分子束磊晶長成。大多數研究介面的X光實驗,都是採用掠角繞射方法,但此法會受限於薄膜折射率必須比基底的折射率大。因此,吾人改用三光複繞射產生沿著介面射出的二階繞射光,觀察其繞射圖形,進而分析介面結構。利用電荷耦合元件偵測器跟像板擷取繞射影像,
電荷耦合元件偵測器所需要的曝光時間較像板短,加上電荷耦合元件偵測器位置是固定的,可以確定繞射點的絕對位置;所以,使用電荷耦合元件偵測器擷取繞射圖形較像板省時。由於受到薄膜應力的影響,造成基底晶格扭曲;因此,觀測到的繞射點隨著角度改變,而有分裂的現象。我們運用伊瓦繞射球的幾何圖形,推導出對應倒晶格向量長度的變化量,接著利用X光路徑圖跟繞射點間角度的關係,推算出X光的穿透深度,分析介面附近的晶格常數變化與深度之關係。經由本次實驗數據的分析,發現在平行晶體表面的兩個方向, [-1-10]GaAs跟[1-10]GaAs晶格扭曲範圍是在介面向上約7埃到介面向下約65埃;在垂直晶體表面方向,[001]GaAs,在介面向上約8埃至介面向下約10埃處,會發生晶格扭曲的情況。

關鍵字

X光 ； 金/砷化鎵 ； 晶格常數 ； 介面 ； 繞射

並列摘要

無資料

並列關鍵字

xray ； Au/GaAs ； lattice-constant ； interface ； diffraction

參考文獻

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