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该研究通过高分辨率X射线光电子能谱技术,解析了LPCVD-SiNx/GaN界面反应物和生成物的化学成分,分析了界面部分晶化超薄层的形成机理;结合反应吉布斯自由能变化的可行性分析,提出了一个合理的生成Si2N2O的化学反应方程式,并认为GaN表面高能活化的Ga2O可能有助于结晶成分的合成;创新定义了θ-Ga2O3结构,并将1ML θ-Ga2O3过渡层插入Si2N2O / GaN界面超胞结构中,用于编辑界面未饱和的化学键。该项研究在理论上证明,当界面不饱和原子的有效电荷数调整到一定区间时,界面可以实现低态密度水平。
该工作以Partially Crystallized Ultrathin Interfaces between GaN and SiNx Grown by Low-Pressure Chemical Vapor Deposition and Interface Editing为题发表在ACS Appl. Mater. Interfaces上。研究获得国家自然科学基金重大仪器项目/重点项目/面上项目、中科院前沿重点项目等资助。
界面晶化层形成机理与原子级界面编辑
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