过渡层结构和生长工艺条件对Si基GaN的影响

• 作者: 冯玉春 张建宝 朱军山 杨建文 王文欣 胡加辉 郭宝平
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: Si(111) GaN AlN AlGaN
• 年，卷（期）: 2005,（5）
• 页码范围: 907-910,897
• 页数: 5页
• 分类号: O484
• 字数: 2599字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.030

摘要

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.