冯玉春
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胡加辉
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张建宝
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王文欣
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朱军山
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杨建文
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郭宝平
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.030
为了提高MOCVD外延硅基GaN材料的质量,在硅(111)衬底上以HT-AlN为缓冲层,在缓冲层上再生长变组份过渡层后外延生长GaN.过渡层为多层复合结构,分为高温变组分AlGaN、GaN、低温AlN、高温变组分AlGaN.在高温生长AlGaN和GaN层中插入一层低温生长AlN以缓解降温过程中应力对厚GaN层的影响,为了缓慢释放热应力、采用合适的慢降温工艺.当外延层的厚度小于1.7微米时GaN外延层无龟裂,而厚度不断增加时,GaN外延层产生龟裂.本文研究了AlN缓冲层生长温度、高温变组分AlGaN生长过程中生长时间的变化对所生长GaN材料的影响.采用三维视频显微镜、高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和室温光致荧光光谱(RT-PL)对样品进行了测试分析.测试结果表明所研制的硅基GaN表面光亮、平整,过渡层的引入有利于降低外延层中应力,提高GaN结晶质量.
关键词:
Si(111)
,
GaN
,
AlN
,
AlGaN
冯玉春
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刘晓峰
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王文欣
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彭冬生
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郭宝平
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.04.023
为了降低MOCVD外延硅基GaN膜层中的应力、减少硅基厚GaN层的微裂;在高温GaN层中插入低温AlN.低温AlN插入层可平衡HT-GaN生长和降温过程引起的张应力,降低厚膜外延层的微裂,已研制出厚度超过1.8微米无微裂GaN外延层.本文重点研究了低温AlN生长温度对HT-GaN材料的影响,给出了较佳的LT-AlN生长温度.采用扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM)和高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD),对样品进行了测试分析.试验和测试结果表明低温AlN的生长温度至关重要,生长温度过低影响GaN晶体质量,甚至不能形成晶体;生长温度过高同样会影响GaN结晶质量,同时降低插入层的应力平衡作用;实验结果表明最佳的LT-AlN插入层的生长温度为680℃左右.
关键词:
