温度对氮化铝表面形貌的调控及演化机理

氮化铝(AlN)是一种重要的超宽禁带半导体材料。本文研究了采用氢化物气相外延(HVPE)方法生长氮化铝的表面形貌演化和生长机理。AlN的制备过程是氮化处理后以700~1100℃的不同温度生长,得到四组不同温度下的表面形貌。结果表明,生长温度对AlN的生长形貌和生长模式具有重要的影响。AlN的生长形貌体现在纳米尺度和微米尺度的形貌差异,该结果归因于受生长温度主导的Al原子的表面迁移能力和位错演化。另外,在900℃生长温度下得到具有倒金字塔结构的V坑形貌。V坑面为{10-11}半极性面,并遵循三维(3D)生长模式。这种具有半极性面微观形貌的AlN可作为模板进行半极性紫外LED器件结构或其他Ⅲ族氮化物外延生长,在光电子器件和电子器件研制方面具有广阔的应用前景。