MOCVD生长Si衬底上HT-AlN缓冲层低生长压力对GaN薄膜的影响

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在Si(111)衬底上外延Ga N薄膜,对高温Al N(HT-Al N)缓冲层在小范围内低生长压力(6.7~16.6 k Pa)条件下对Ga N薄膜特性的影响进行了研究。研究结果表明Ga N外延层的表面形貌、结构和光学性质对HT-Al N缓冲层的生长压力有很强的的依赖关系。增加HT-Al N缓冲层的生长压力,Ga N薄膜的光学和形貌特性均有明显改善,当HT-Al N缓冲层的生长压力为13.3 k Pa时,得到无裂纹的Ga N薄膜,其(002)和(102)面的X射线衍射峰值半高宽分别为735 arcsec和778 arcsec,由拉曼光谱计算得到的张应力为0.437 GPa,原子力显微镜(AFM)观测到表面粗糙度为1.57 nm。

高温MOCVD外延生长AlN材料研究

采用自主研制的量产型高温MOCVD设备进行AlN的外延生长,重点研究高温生长对于Al N质量的提升,以及Al N生长速率的控制规律。结果表明:生长温度的提高对于Al N晶体质量的提升和表面粗糙度的减小有着重要影响,而Al N的生长速率受到温度、反应室压力和载气比例的综合影响;经过工艺优化后的Al N外延材料(002)面和(102)面X射线摇摆曲线半高宽分别达到80 arcsec和775 arcsec,表明高温MOCVD生长技术可以实现量产化高质量AlN外延材料的制备。

Modbus TCP通讯协议在高温MOCVD控制系统中的应用

介绍了四十八所自主研发的高温MOCVD设备及控制系统组成,并介绍了采用Modbus TCP协议实现旋转控制器与温控仪通讯的编程实例。

AlGaN/GaN HEMT材料的高温MOCVD生长研究

高电子迁移率AlGaN/GaN HEMT结构材料的研制一直是GaN基射频微波器件的重要发展方向。采用自主研制的生产型高温MOCVD设备进行AlGaN/GaN HEMT结构材料的生长,通过高温MOCVD外延生长技术改善了AlGaN势垒层、AlN插入层的晶体质量和表面质量,从而获得了较高二维电子气迁移率的AlGaN/GaN HEMT结构材料。高分辨X射线衍射仪的分析表明,AlGaN外延层Al组分含量为22.7%,厚度为19.4 nm;Hall效应测试仪的测试表明,HEMT结构材料的室温二维电子迁移率和浓度分别为2 040 cm^2/V·s和6.15×10^(12) cm^(-2),具有较为优异的二维电子气输运性能。上述研究结果表明:国产高温MOCVD设备可为高电子迁移率AlGaN/GaN HEMT结构材料的研制提供新的设备平台。