15、氮化镓基激光二极管的高分辨率电子显微镜观察

氮化镓基激光二极管的高分辨率电子显微镜观察

1. HAADF - STEM 成像技术概述

HAADF - STEM（高角度环形暗场扫描透射电子显微镜）成像会受到入射探针的影响，导致实验图像并非总是呈现所谓的 Z 依赖对比度图像，有时还会因探针的卷积影响出现伪像。此外，如今的场发射枪扫描透射电子显微镜存在仪器和环境不稳定的问题，实验图像常发生变形。

为解决这些问题，研究人员开发了 HAADF - STEM 图像的去卷积处理技术。该技术通过修正系统失真并消除探针的影响，能提供几乎真实的具有 Z 对比度的投影原子结构图像。经过原子分辨的 HAADF - STEM 可对沿入射束的每个原子列进行有价值的成分分析，是纳米结构分析最具潜力的技术。而且，透镜像差（CS）校正器对 HAADF - STEM 比对 HRTEM（高分辨率透射电子显微镜）更有效，因为 HRTEM 在正焦图像中无法获得相位对比度。

2. 实验样品与观察方法

2.1 样品制备

采用金属有机气相外延法，在沉积于 (0001) 蓝宝石衬底上的 n - GaN:Si 层上直接生长不同 In 含量的多量子阱（MQW）层（如 In₀.₂₅Ga₀.₇₅N(2.5 nm)/GaN(8 nm)）和/或 Al₀.₁₄Ga₀.₈₆N(3 nm)/GaN(3 nm) 应变层超晶格（SLS）层。用于 STEM 观察的样品先进行机械抛光，再进行离子铣削。

2.2 观察设备与参数

• MQW InGaN/GaN 观察 ：使用 Tecnai F30，工作电压 V = 300 keV，配备 Cs = 1.2 mm 的透