InGaN合金中富In成分与温度对声子模特性的影响研究

本文主要探讨了富In组分的InGaN合金在不同组分比例x以及温度变化下的声子模特性，由李烨操、胡海楠等多位作者共同完成的研究。他们使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在GaN/α-Al2O3(0001)基底上制备InGaN合金薄膜。X射线衍射(XRD)结果显示，合金具有单晶六方纤锌矿结构，In的组分x范围被确定为0.34≤x≤1。 拉曼散射实验是研究的重点，发现在室温下，随着In组分x的增加，A1(LO)和E2(high)这两种声子模的峰位会向低波速移动，表现出单模模式的典型行为。这种模式变化与In含量的比例密切相关，意味着声子振动的特性受到合金成分调控。 进一步的变温测量（从93K至673K）揭示了A1(LO)模峰位的非线性温度依赖性，即随着温度的升高，声子模的峰位向低波速方向偏移，这一现象对于理解热传输和光学性质在不同温度条件下的变化具有重要意义。 论文的研究成果还受到了一系列基金项目的资助，包括国家重点基础研究发展计划、国家高技术研究发展计划、国家自然科学基金，以及高校博士学科点专项科研基金和地方自然科学基金等。研究团队成员包括李烨操这位硕士研究生，他专注于III族氮化物材料及其纳米结构的研究，而刘斌副教授则负责宽禁带半导体材料和光电子器件领域的研究。 这篇论文深入探讨了InGaN合金中In成分和温度对其声子模特性的关键影响，这对于优化InGaN材料性能，尤其是在光电子设备中的应用具有实际价值。通过结合实验结果和理论分析，这项研究为设计和改进高温工作的InGaN基光电器件提供了重要的科学依据。