Diese Arbeit untersucht die Temperaturabhängigkeit der Gitterkonstante a exp von kubischen GaN/3C-SiC/Si (001) Epitaxieschichten, die bei 740 °C durch plasmaunterstützte Molekularstrahlexpitation gewachsen sind. Hochauflösende Röntgendiffraktion wird durchgeführt, um die Gitterkonstante zu bestimmen, wobei eine Anton–Paar DHS1100 Plattform verwendet wird, um die Proben-Temperatur von 25 °C bis 900 °C zu variieren, kalibriert an dem zugrundeliegenden einkristallinen Siliziumsubstrat. Es wird eine lineare Zunahme von a exp mit steigender Temperatur beobachtet. Das thermische Ausdehnungsverhalten wird mithilfe der phononischen Dispersionstheorie von Debye modelliert. Die angepassten Gitterparameter werden verwendet, um den thermischen Ausdehnungskoeffizienten (TEC) zu berechnen. Bei Raumtemperatur wird der TEC mit α Debye ≈ 5,25 × 10 −6 K −1 bestimmt. Weiterhin vergleichen wir den TEC der kubischen GaN-Epitaxieschicht mit dem von freistehendem hexagonalem GaN unter Verwendung der kristallographischen Beziehung, was eine gute Übereinstimmung zwischen beiden Phasen zeigt. Unter Verwendung von Literaturwerten für die elastischen Konstanten von kubischem GaN werden die entsprechenden elastischen Module und die Debye-Temperatur Θ D berechnet. Ein Durchschnittswert von Θ D von ≈905 ± 25 K wird erhalten, der unseren experimentellen Ergebnissen sehr nahe kommt. Darüber hinaus wurde bei Raumtemperatur Zugspannung in unserer Probe festgestellt, was zu einem Anstieg des TEC führt. Die Auswirkungen von Spannung auf die thermischen Eigenschaften von kubischem GaN werden diskutiert.
As et al. (Sun,) untersuchten diese Frage.