PVT法钨坩埚系统中自发生长自支撑AlN单晶及其表征分析

• 作者: 刘欢 吴亮 张刚 朱如忠 李哲 王琦琨 龚建超
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 氮化铝 物理气相传输法 自支撑 生长极性 杂质元素
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1162-1167
• 页数: 6页
• 分类号: O78
• 字数: 2421字
• 语种: 中文

摘要

采用物理气相传输(PVT)法在AlN原料表面自发生长出大量毫米级尺寸的AlN单晶.本文对该工艺下AlN单晶的自然形貌、极性、杂质含量等进行了分析.实验及分析结果表明,在实验工艺条件下,原料表面生长的AlN晶粒具有规则的六方外形,晶粒沿C向择优生长且具有高的生长速率(约200～ 250 μm/h),但径向生长受限于{10-10}(m面).不同颜色的AlN晶粒经机械切割及化学机械抛光(CMP)后,形成高表面质量的C轴取向抛光片.通过化学湿法腐蚀和SEM表征发现,淡黄色晶粒为Al极性晶体,暗棕色晶粒为N极性晶体,淡黄-暗棕混合色晶粒为Al/N混合极性晶体,其内部可以观察到清晰的两种极性分界.通过GDMS与EGA对不同颜色晶粒内部的主要杂质元素含量进行了分析,结果表明,淡黄色晶粒内氧元素的含量相比暗棕色晶粒的含量低,而碳含量则相反.