王 婷，赵红莉，郭世伟，姚 娟，李 爽，符跃春，沈晓明，何 欢

(广西大学资源环境与材料学院，有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室，广西有色金属及特色材料加工重点实验室，广西生态型铝产业协同创新中心，南宁 530004)

0 引 言

In1-xGaxN合金是目前研究比较热门的宽带隙半导体，其带隙(0.7～3.4 eV)可以在整个可见光谱范围内连续可调，具有高电子迁移率和高抗辐射等性能[1-2]，在太阳电池、发光二极管、场效应晶体管、紫外探测器等领域有着广阔的应用前景[3-4]。许多商业产品和InGaN基太阳电池的报道都使用了富含Ga的InGaN层，但是却很少使用富In的InGaN材料。理论研究[5-6]表明，高In组分InGaN基太阳电池具有更高的光电转换效率。此外，如果采用高In组分InGaN薄膜作为激活层应用在红光发射光电子器件领域，GaAs材料体系则有可能被Ⅲ族氮化物材料所替代，这可以减轻对环境的污染。通常，分子束外延(MBE)、金属有机气相外延(MOVPE)和脉冲激光沉积(PLD)等技术被广泛用于制造Ⅲ族氮化物合金，虽然目前已有报导使用MOVPE和MBE方法制备高In组分InxGa1-xN合金[7-8]，但是还没有制备出具备器件质量的富In组分InxGa1-xN薄膜，尤其是In组分在20%～60%范围内的InxGa1-xN薄膜[9]。目前，高质量富In单晶InGaN薄膜的制备仍存在一些技术难题，如相分离、In滴、缺陷密度高等问题，极大地限制了InGaN材料的应用，而且InGaN异质结器件的性能主要受到InGaN薄膜的质量、In组分、缓冲层质量及界面状态等因素的影响[10]，因此制备富In高质量InGaN薄膜至关重要。

本研究在传统PLD技术上，采用组合靶材并对激光光路进行改造，通过改变激光能量的比例来控制InxGa1-xN薄膜中的In组分。……