AlN缓冲层TMAl流量对Si(111)上GaN晶体质量的影响

来源 :第十三届全国化合物半导体材料、微波器件和光电器件学术会议暨第九届全国固体薄膜学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gbqangel
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在Si(111)上生长六方GaN,一般采用AlN缓冲层技术,一方面可以抑制Si衬底上的Si原子扩散到GaN中形成SiN<,x>,另一方面,可以缓解GaN与Si衬底之间的张应力,从而可以提高GaN外延层的晶体质量.本文进述了影响AlN缓冲层的一些因数以及AlN缓冲层的生长速度对GaN晶体质量的影响.
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化学气相沉积(CVD)技术是微电子器件用SiC外延材料的主要生长技术,为了获得高质量的4H-SiC外延材料,在影响方向8°的4H-SiC(0001)Si-面衬底上,利用台阶控制生长技术进行了4H-SiC的同质外延生长,表面形貌是SiC外延材料的一个重要参数,为此研究了表面形貌与工艺参数的关系,探讨了4H-SiC外延膜的表面缺陷形成原因,利用Raman散射技术研究了非均匀4H-SiC外延材料的多晶型
本文通过高分辨X射线衍射、光荧乐、二次离子质谱(SIMS)、原子力显微镜和同步辐射X射线衍射分析了AlN缓冲层的厚度对GaN外延层的影响.实验表明,在缓冲层厚度为13-20nm之间时,GaN外延层的张应力最小,同时晶体质量和光学质量达到最优值.此外,SIMS分析表明,当AlN缓冲层位于13-20nm之间时,可有效抑制Si的扩散.
采用常压化学气相沉积(APCVD)方法在偏向晶向8的p型4H-SiC(0001)Si-面衬底上进行同质外延生长.霍尔测试的结果表明,非有意掺杂的外延膜层导电性为n型.XRD测试显示各个样品只在位于2é=35.5°附近出现一个谱峰,表明外延膜是SiC单晶.PL测试发现在2.8—3.1eV范围内,有很强的4H-SiC的施主-受主对(DAP)跃迁发光峰,以及自由电子向束缚在受主杂质上的空穴跃迁的发光峰.
用低压化学淀积(LPCVD)法在有氧化埋层的柔性衬底(SOI)上外延生长了3C-SiC.采用X-射线衍射)XRD)和扫描电镜(SEM)研究了3C-SiC的结构特征;利用二次离子质谱(SIMS)对3C-SiC样品的组份进行了深度分析.尤其是N和B两种杂质在SiC表面的浓度变化.并结合霍耳(Hall)测试结果对未有意掺杂3C-SiC的电学特性进行了研究.
作用NH源MBE在Si衬底上生长了GaN外延层并制备了MSM紫外探测器,GaN(0002)峰的双晶X射线摇摆曲线半峰宽为12.9弧分,AFM均方根粗糙度为0.88nm.加5.5V偏压,当波长小于363nm时,MSM紫外探测器峰值响应度为1.97A/W;当波长大于383nm时,响应度为6.8×10A/W.
由于生长氮化铟(InN)所需平衡氮气压较高,而且InN分解温度比较低,因此,在生长InN时铟(In)原子很容易在表面聚集形成In滴,使InN外延膜的表面形貌变差,影响InN外延膜质量的提高.本文研究了V/Ⅲ比和生长温度对RF-MBE生长氮化铟外延膜表面形貌的影响,发现V/Ⅲ比和生长温度对InN外延膜表面In滴的量有重要影响.通过选择合适的V/Ⅲ比和生长温度,得到了表面平整光亮、无In滴的InN外延
本文在n型4H-SiC外延层上,采用H、O合成的办法,热生长300A的SiO层,并制备出Al栅MOS电容,完成了C-V特性的测试和分析工作,根据测试结果得出了SiO与4H-SiC外延层的界面特性,并计算出n型4H-SiC外延层的掺杂浓度.结果表明H、O合成热生长的SiO与4H-SiC外延层之间具有较好的界面特性,界面态密度较小,n型4H-SiC外延层的掺杂均匀,浓度为1.84×10/cm.
运用低压金属有机物气相外延法(MOCVD),在GaN/蓝宝石复合衬底上,采用侧向外延生长技术制备出高质量的GaN外延膜,并对其进行扫描电镜、X射线双晶衍射、透射电镜测量和分析.发现完全合并后的GaN外延层的表面平整,晶体质量较衬底有大幅的提高,透射电镜进行微区位错观察发现窗口区穿透位错大部分发生转向,侧向生长区下方的穿透位错被掩膜阻断.
采用低压金属有机化合物气相外延(L P2MOCVD)生长技术,应用AlAs/AlGaAs选择性湿氮氧化技术技术来实现横向的光、电限制,成功地制备了具有较性能的内腔接触式氧化物限制型的顶发射980nm垂直腔面发射激光器.分析了氧化孔径大小对器件各个性能参数的影响,如氧化孔径越小器件的阈值电流越低,串联电阻越大.我们已制备出可在室温连续工作的器件,其中小氧化孔器件,阈值电流低达0.8mA,工作电流为1
本文用X射线衍射和卢瑟福背散射方法研究了生长在GaN上厚度为570nm的AlGaN外延层中的应变状态.实验结果显示AlGaN的共格因子(f)在组分小于0.42时随组分的增加而近似线性减小,并且在0.42时达到30﹪,此后随组分的增加变化较慢,在x=1(AlN)时接过0.在本实验条件中,由于GaN层处于压应变状态,导致与AlGaN外延层的失配变小,使得组分约为0.16的AlGaN外延层可以共格生长在