基于PVT法自发形核生长AlN晶体的研究

• 作者: 任忠鸣 吴亮 曹凯 汪佳 王智昊 邓康
• 来源期刊: 半导体光电
• 学科: 工学
• 关键词: AlN 物理气相传输法 热场设计 实验分析
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 材料、结构及工艺
• 页码范围: 680-684
• 页数: 5页
• 分类号: TN304.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.16818/j.issn1001-5868.2017.05.013

摘要

根据物理气相传输法(PVT) AlN晶体生长特点及工艺要求,自主设计了AlN晶体生长炉及其配套热场.FEMAG软件热场模拟结果表明,自主设计的晶体生长炉及其配套热场可以达到AlN晶体生长所需坩埚内部温度梯度要求.基于设计的PVT生长炉,开展了在2 250℃生长温度、40 h长晶时间条件下的自发形核生长实验.实验研究结果表明,在该工艺条件下,通过自发形核可生长得到典型长度为3～Smm、直径为2 mm的高质量AlN单晶;AlN晶体的c-plane(0001)生长速率最快,易形成尖锥形晶体结构,不利于晶体的扩径;Raman表征图谱中AlN晶体的E2 (high)半峰宽仅为5.65 cm-1,表明AlN晶体质量非常高;SEM、EDS分析得出晶体内部质量较为均匀,c-plane和m-plane腐蚀形貌特征明显.