金属有机物化学气相沉积同质外延GaN薄膜表面形貌的改善

• 作者: 周建军 张东国 彭大青 李亮 李传皓 李忠辉 杨乾坤 潘磊 罗伟科 董逊
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 金属有机物化学气相沉积 同质外延GaN 插入层 生长模式
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 229-234
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.106101

摘要

为了获得高质量的GaN薄膜材料,研究了金属有机物气相沉积系统中GaN插入层对GaN衬底同质外延层表面宏观缺陷和晶体质量的影响.研究发现,插入层生长温度是影响GaN同质外延膜表面形貌和晶体质量的关键因素.由于生长模式与插入层生长温度相关,随着插入层生长温度的降低,外延膜生长模式由准台阶流模式转变为层状模式,GaN同质外延膜表面丘壑状宏观缺陷逐渐减少,但微观位错密度逐渐增大.通过对插入层温度和厚度的优化,进一步调控外延层的生长模式,最终有效降低了外延层表面的宏观缺陷,获得了表面原子级光滑平整、位错密度极低的GaN同质外延膜,其X射线衍射摇摆曲线(002),(102)晶面半峰宽分别为125 arcsec和85 arcsec,表面粗糙度均方根大小为0.23 nm.