13-18 September 2019
Kraków
Europe/Warsaw timezone

Właściwości optyczne i strukturalne azotku boru otrzymywanego metodą MOVPE

15 Sep 2019, 15:00
2h
Prezentacja plakatu Fizyka materii skondensowanej (S5) Sesja plakatowa

Speaker

Prof. Andrzej Wysmołek (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)

Description

Azotek boru (BN) to związek półprzewodnikowy z grupy III-V. Najpopularniejszą z jego odmian jest BN o hybrydyzacji sp2, którego pojedyncze płaszczyzny są zbudowane z sześcioczłonowych pierścieni naprzemiennie poukładanych atomów azotu i boru [1]. Taki materiał wykazuje przerwę energetyczną około 6 eV [2], jednocześnie będąc materiałem dwuwymiarowym, którego pojedyncze warstwy mogą wchodzić w skład heterostruktur van der Waalsa [3]. To wszystko czyni BN materiałem dobrym do zastosowań między innymi w optoelektronice w dalekim ultrafiolecie (Deep UV) oraz ogólnie pojętej elektronice – również tam, gdzie przydatna będzie elastyczność i wytrzymałość tego materiału.

Epitaksja z fazy gazowej przy wykorzystaniu związków metaloorganicznych (MOVPE) pozwala otrzymywać jednorazowo materiał o dużej powierzchni. Azotek boru w naszym laboratorium hodowany jest w dwóch modach – ciągłym (Continuous Flow Growth – CFG) i modulowanym (Flow-rate Modulated Epitaxy – FME). Głównymi parametrami wzrostu, które możemy zmieniać są temperatura oraz ciśnienie w reaktorze oraz przepływy prekursorów azotu (amoniak) i boru (trójetylobor). W zależności od tego jak przeprowadzony zostanie proces, BN może przyjąć jedną z trzech form: ciągła warstwa epitaksjalna, materiał składający się z cienkich, różnie zorientowanych płatków o dużej powierzchni lub materiał gęsto zarodkowany, polikrystaliczny. Niezależnie od jakości strukturalnej, bardzo często wykazuje on luminescencję w zakresie 540 – 800 nm, pobudzaną światłem laserowym o długości fali 532 nm. Jest ona związana z obecnością w strukturze defektów punktowych lub ich kompleksów. Pomiary efektu Ramana, dyfrakcji rentgenowskiej i skaningowej mikroskopii elektronowej są niezbędne do określenia struktury krystalograficznej, zidentyfikowania charakterystycznych drgań i określenia uporządkowania materiału względem podłoża. Wszystkie otrzymane za pomocą tych badań informacje, wzbogacone o parametry procesu i wyniki pomiarów fotoluminescencji wewnątrzprzerwowej, umożliwiły uzyskanie kontroli zarówno nad strukturą azotku boru jak i nad powstawaniem defektów. Otrzymane wyniki zostaną zaprezentowane razem z rozważaniami na temat obecności w azotku boru defektów punktowych związanych z obecnością węgla, wodoru, nadmiaru boru i niedoboru azotu.

[1] N. Ohba et al., Phys. Rev. B 63, 115207 (2001)
[2] K. Watanabe et al., Phys. Stat. Sol. (a) 201, No. 11, 2561–2565 (2004)
[3] K. S. Novoselov et al., Science vol. 353, aac9439 (2016)

Primary author

Aleksandra Dąbrowska (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)

Co-authors

Dr Mateusz Tokarczyk (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski) Krzysztof Pakuła (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski) Dr Grzegorz Kowalski (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski) Dr Johannes Binder (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski) Prof. Andrzej Wysmołek (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski) Prof. Roman Stępniewski (Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski)

Presentation Materials

There are no materials yet.
Your browser is out of date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×