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预成核对蓝宝石衬底上生长氮化镓低温层的影响
1
作者
孔锐
苏兆乐
+4 位作者
胡小涛
宋祎萌
李阳锋
谭庶欣
江洋
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期149-155,共7页
金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术以气相源的热分解反应作为基础,其适合规模化生产,是现今生长半导体材料的主要制备方式。在MOCVD生长GaN的过程中,衬底表面初始条件直接影响到材料成核与生长,因此对于外延生长非常关键。本论文研究了...
金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术以气相源的热分解反应作为基础,其适合规模化生产,是现今生长半导体材料的主要制备方式。在MOCVD生长GaN的过程中,衬底表面初始条件直接影响到材料成核与生长,因此对于外延生长非常关键。本论文研究了GaN外延生长过程中蓝宝石衬底的表面预成核工艺对GaN低温成核的影响。通过对比未处理样品和高温预通TMGa、高温预通TMGa和NH3预成核以及高温预通TMAl和NH3预成核的样品上生长的低温层退火后的形貌,我们发现高温预成核形成的成核点有利于吸引其周围气相源并入,并降低成核岛的密度。结合光学实时反射率监测气相沉积中晶粒的成核过程,进一步横向比较可发现由于高温时AlN更稳定,预成核的效果更好,对退火以后GaN小岛形貌影响更加显著。X射线衍射表征成核层的晶体质量,发现预成核工艺可将退火后成核层的(002)衍射峰半高宽从1636 arcsec降低到最低1088 arcsec。通过对比分析,我们认为高温预成核工艺的优点可能来源于其可以改善成核初期小岛的晶向。这些研究为进一步提高GaN外延质量提供了新的工艺思路。
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关键词
GaN
成
核
高温表面预
成
核
AlN
成
核
成核岛
MOCVD
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职称材料
题名
预成核对蓝宝石衬底上生长氮化镓低温层的影响
1
作者
孔锐
苏兆乐
胡小涛
宋祎萌
李阳锋
谭庶欣
江洋
机构
南通大学信息科学技术学院
可再生能源重点实验室、北京市新能源材料与器件重点实验室北京市凝聚态物理国家实验室、中国科学院物理研究所
北京科技大学数理学院
湖南大学半导体学院(集成电路学院)
出处
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期149-155,共7页
基金
国家自然科学基金项目(62074087,61874007)。
文摘
金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术以气相源的热分解反应作为基础,其适合规模化生产,是现今生长半导体材料的主要制备方式。在MOCVD生长GaN的过程中,衬底表面初始条件直接影响到材料成核与生长,因此对于外延生长非常关键。本论文研究了GaN外延生长过程中蓝宝石衬底的表面预成核工艺对GaN低温成核的影响。通过对比未处理样品和高温预通TMGa、高温预通TMGa和NH3预成核以及高温预通TMAl和NH3预成核的样品上生长的低温层退火后的形貌,我们发现高温预成核形成的成核点有利于吸引其周围气相源并入,并降低成核岛的密度。结合光学实时反射率监测气相沉积中晶粒的成核过程,进一步横向比较可发现由于高温时AlN更稳定,预成核的效果更好,对退火以后GaN小岛形貌影响更加显著。X射线衍射表征成核层的晶体质量,发现预成核工艺可将退火后成核层的(002)衍射峰半高宽从1636 arcsec降低到最低1088 arcsec。通过对比分析,我们认为高温预成核工艺的优点可能来源于其可以改善成核初期小岛的晶向。这些研究为进一步提高GaN外延质量提供了新的工艺思路。
关键词
GaN
成
核
高温表面预
成
核
AlN
成
核
成核岛
MOCVD
Keywords
GaN nucleation
High temperature surface pre-nucleation
AlN nucleation
Nucleation island
MOCVD
分类号
TN304.2 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
预成核对蓝宝石衬底上生长氮化镓低温层的影响
孔锐
苏兆乐
胡小涛
宋祎萌
李阳锋
谭庶欣
江洋
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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