硅基GaN外延晶体学位相关系和生长机理研究

功能材料与器件学报 , 2000, 6(4): 305-308. doi: 10.3969/j.issn.1007-4252.2000.04.001

硅基GaN外延晶体学位相关系和生长机理研究

叶志镇 ^1, , 张昊翔 ^2, , 赵炳辉 ^3, , 王宇 ^4, , 刘红学 ^5,

1.浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州,310027

2.浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州,310027

3.浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州,310027

4.浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州,310027

5.浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州,310027

基金项目: 国家自然科学基金(69890230)

关键词：氮化镓 , 硅基 , 外延 , 位相关系 , 生长机理

Investigation of the orientation relationships and growth mechanism of GaN epitaxy on silicon

采用反应蒸发法在提高了缓冲层的生长温度,通过对Si基上GaN样品缓冲层区域的高分辨透射电镜像(HRTEM)和界面区域的选区电子衍射(SAED)分析的基础上,提出了本系统GaN外延的晶体学位相关系和生长机理.GaN与Si衬底之间存在着下列的晶体学位相关系:GaN<0001>∥Si<111>,GaN<110>∥Si<110>.GaN外延生长首先在硅衬底上形成GaN晶核,生长出GaN多晶缓冲层,GaN多晶层在随后的高温保温过程中重新结晶为择优取向的GaN微单晶层,最后以这种微单晶层为模板进行晶体大面积的二维生长.同时还发现较高的缓冲层温度也明显提高了GaN外延层的结晶质量.

参考文献

[1]	Yoshida S;Misawa S;Gonda S .[J].Applied Physics Letters,1983,42:427.
[2]	Amano H;Sawaki N;Akasaki I;Toyoda Y .[J].Applied Physics Letters,1986,48:768.

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硅基GaN外延晶体学位相关系和生长机理研究

Investigation of the orientation relationships and growth mechanism of GaN epitaxy on silicon

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