AlN单晶氢化物气相外延生长技术研究进展

氮化铝(AlN)晶体具有超宽禁带、深紫外透明、高热导率、高声速以及高温稳定等优异特能,成为当前半导体领域的关键前沿材料之一。它是氮化镓(GaN)基功率半导体器件和深紫外光电器件的理想衬底,也是深紫外光电器件和声表面波器件领域的关键材料。经过1960年代至今的漫长发展历程,AlN晶体生长相关技术种类繁多,但长期以来缺少较为系统的综述。本文介绍了AlN晶体的晶体结构以及主要的性质、应用场景和要求;对AlN晶体生长技术简要分类,重点阐述氢化物气相外延法(HVPE),从原理、生长区结构、温度、气氛、衬底、工艺、应用技术以及优劣势等层面梳理研究进展;最后,指出当前HVPE AlN技术面临的主要挑战。