r面蓝宝石衬底上采用两步AlN缓冲层法外延生长a面GaN薄膜及应力研究

• 作者: 周均铭 张洁 彭铭曾 朱学亮 贾海强 郭丽伟 陈弘 颜建锋
• 来源期刊: 半导体学报
• 学科: 工学
• 关键词: GaN 非极性 X射线衍射 Raman谱 残余应力
• 年，卷（期）: 2007,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1562-1567
• 页数: 6页
• 分类号: TN304.2+3
• 字数: 4128字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-4177.2007.10.013

摘要

采用MOCVD技术在r面蓝宝石衬底上采用两步AlN缓冲层法外延制备了a面GaN薄膜.利用高分辨X射线衍射技术和Raman散射技术分析了样品的质量以及外延膜中的残余应力.实验结果表明:样品的(1120)面的X射线双晶摇摆曲线的半峰宽仅为0.193°,Raman光谱中E2高频模的半峰宽仅为3.9cm-1,这些说明a面GaN薄膜具有较好的晶体质量;X射线研究结果表明样品与衬底的位相关系为:[11(2)0]GaN ||[1(1)02]sapphire,[0001]Gan||[(11)01]sapphire和[(11)00]GaN[11(2)0]sapphire;高分辨X射线和Raman散射谱的残余应力研究表明,采用两步AlN缓冲层法制备的a面GaN薄膜在平面内的残余应力大小与用低温GaN缓冲层法制备的a面GaN薄膜不同,我们认为这是由引入AlN带来的晶格失配和热失配的变化引起的.