ZnAl2O4／α—Al2O3复合衬底的制备和GaN薄膜的生长

利用脉冲激光沉积法（PLD）在α-Al2O3衬底上淀积了ZnO薄膜，通过ZnO和α-Al2O3固相反应制备了具有ZnAl2O4覆盖层的α-Al2O3衬底，X射线衍射谱（XRD）表明ZnAl2O4薄膜随反应时间由单一（111）取向转变为多晶取向，然后变为不完全的（111）择优取向。同时扫描电子显微镜（SEM）照片表明ZnA2O4表明形貌随反应时间由均匀的岛状2结构先变为棒状结构，然后再变为突起的线状结构。另外XRD谱显示低温制备的ZnAl2O4在高温下不稳定。在ZnAl2O4覆盖的α-Al2O3衬底上利用光加热低压MOCVD法直接生长了GaN薄膜，XRD测量表明随ZnAl2O4厚度增加GaN由c轴单晶变为多晶，单晶GaN的摇摆曲线半高宽为0．4°。结果表明薄ZnAl2O4覆盖层的岛状结构有利于GaN生长初期的成核，从而提高了GaN的晶体质量。