本文關(guān)鍵詞：三維生長溫度對非故意摻雜GaN外延層性能的影響

  更多相關(guān)文章： GaN 三維生長溫度 位錯(cuò) 殘余應(yīng)力

【摘要】：利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)在藍(lán)寶石(0001)面上生長GaN外延層,并系統(tǒng)研究了三維生長溫度對外延層晶體質(zhì)量和殘余應(yīng)力的影響機(jī)理。利用高分辨X射線衍射儀(HRXRD)、原子力顯微鏡(AFM)、光致發(fā)光光譜儀(PL)和拉曼光譜儀(Raman)分別對外延層的位錯(cuò)密度、表面形貌、發(fā)光性能和應(yīng)力情況進(jìn)行了分析。當(dāng)三維生長溫度分別為1060℃、1070℃和1080℃時(shí),外延層刃位錯(cuò)密度分別為5.09×108/cm3、3.58×108/cm3和5.56×108/cm3,呈現(xiàn)先減小后增大的現(xiàn)象,而螺位錯(cuò)密度變化不顯著,分別為1.06×108/cm3、0.98×108/cm3和1.01×108/cm3,同時(shí)外延層殘余應(yīng)力分別為0.86 GPa、0.81 GPa和0.65 GPa,呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢。這可能是由于三維生長溫度不同時(shí),外延層生長模式和弛豫程度發(fā)生改變所致。
【作者單位】： 太原理工大學(xué)新材料界面科學(xué)與工程教育部和山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;太原理工大學(xué)新材料工程技術(shù)研究中心;太原理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： GaN 三維生長溫度 位錯(cuò) 殘余應(yīng)力
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21471111,61475110,61404089,61504090) 山西省基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2014011016-6,2014021019-1,2015021103) 山西省科技創(chuàng)新重點(diǎn)團(tuán)隊(duì)(2012041011)
【分類號】：TN304.05
【正文快照】： (Received 28 December 2015,accepted 28 January 2016)1引言Ga N材料因其具有禁帶寬度大、化學(xué)和熱穩(wěn)定性好、電子飽和漂移速度大和擊穿場強(qiáng)度大等特點(diǎn)在光電子、微波功率器件和電力電子器件等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值[1-4]。Ga N外延層主要利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)法

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬格林;張玉明;張義門;馬仲發(fā);;一種碳化硅外延層質(zhì)量評估新技術(shù)[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年06期

2 Kenya Nakai;李中南;;砷化鎵場效應(yīng)晶體管摻鐵外延層的生長[J];半導(dǎo)體情報(bào);1978年03期

3 M.Averous(a);志明;;碲鎘汞外延層在4.2～300K溫度范圍內(nèi)的電特性[J];激光與紅外;1981年01期

4 孫安納,趙書鸞;引起硅外延層及單晶中淺坑缺陷的某些金屬[J];電子學(xué)報(bào);1982年01期

5 田光炎;用混合源法生長突變濃度分布的硅外延層[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;1986年02期

6 席奎德;三、四探針測試雙極電路外延層電阻率的分析[J];半導(dǎo)體技術(shù);1989年04期

7 程元生,薛衛(wèi),俞祚琛,夏瑞明;微分C—V法和C—V法測量硅外延層雜質(zhì)縱向分布的指數(shù)模型[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;1992年03期

8 趙謝群;用ALE法以鋅和H_2S生長ZnS[J];稀有金屬;1993年03期

9 傅雄強(qiáng)，魏雅敏;p型硅外延層電阻率的控制[J];微電子學(xué);1994年04期

10 洪云翔,張浙源;外延層質(zhì)量與恒流器體特性關(guān)系的研究[J];杭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年01期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 桑立雯;秦志新;方浩;代濤;楊志堅(jiān);沈波;張國義;張小平;俞大鵬;;脈沖緩沖層對AlN外延層位錯(cuò)密度的影響[A];第十五屆全國化合物半導(dǎo)體材料，，微波器件和光電器件學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

2 景微娜;解新建;郝秋艷;梅俊平;閻文博;劉彩池;馮玉春;劉文;;襯底處理對GaN外延層中應(yīng)力的影響[A];第十六屆全國半導(dǎo)體物理學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

3 姜彤弼;李成基;都安彥;褚一鳴;;MoCVD GaAs外延層中“布紋狀”缺陷分析[A];第五次全國電子顯微學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];1988年

4 丁麗;王利杰;;GaAs外延層的掃描電子顯微鏡研究[A];第五屆華北、東北地區(qū)理化會(huì)議論文集[C];1993年

5 趙麗偉;滕曉云;郝秋艷;王海云;張帷;劉彩池;;雙緩沖層對GaN外延層中缺陷的影響[A];中國有色金屬學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

6 張吉英;張振中;單崇新;鐘國柱;劉益春;申德振;;等離子體協(xié)助的ZnS:Mn外延層生長及其電致發(fā)光[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

7 王作新;;測量MCT外延層與襯底晶格匹配的新方法[A];中國電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)理化分析四屆年會(huì)論文集下冊[C];1991年

8 曹健興;李述體;范廣涵;章勇;尹以安;鄭樹文;梅霆;蘇軍;;鋁預(yù)處理對硅襯底上AIN緩沖層與GaN外延層的影響[A];第十一屆全國MOCVD學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

9 褚一鳴;昝育德;楊大宇;劉維;;藍(lán)寶石—硅(SOS)界面的高分辨電子顯微象[A];第三次中國電子顯微學(xué)會(huì)議論文摘要集（二）[C];1983年

10 鄒進(jìn);都安彥;馮國光;丁愛菊;侯宏啟;黃琦;周均銘;;GaAs/Si外延層的TEM研究[A];第五次全國電子顯微學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];1988年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 王黨會(huì);Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體外延層薄膜的生長與表征研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

2 趙智彪;GaN和AIGaN/GaN的RFP-MBE生長及其特性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2002年

3 楊德超;利用SiN_x插入層和新型圖形化藍(lán)寶石襯底提高GaN外延層質(zhì)量的相關(guān)研究[D];吉林大學(xué);2013年

4 苗瑞霞;4H-SiC外延材料低位錯(cuò)密度關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

5 熊德平;通信光電子半導(dǎo)體材料異質(zhì)兼容的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];北京郵電大學(xué);2007年

6 黃樹來;ZnTe薄膜和GaN基異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備及光學(xué)特性[D];山東大學(xué);2014年

7 程新利;厚膜SOI材料和SiGeOI材料制備研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王鵬;外延層的工藝控制與實(shí)際應(yīng)用[D];天津大學(xué);2012年

2 張少義;晶體相場方法研究晶體外延生長界面結(jié)構(gòu)與位錯(cuò)的遷移[D];廣西大學(xué);2012年

3 夏慶鋒;Epi-SOI硅片制備及表征[D];浙江大學(xué);2007年

4 毛志剛;外延技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[D];天津大學(xué);2014年

5 張?jiān)?薄層硅外延材料的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

6 鄭江海;InGaN中相分離及其抑制的研究[D];廈門大學(xué);2006年

7 張輝;AlInN外延材料中的缺陷及其對光電性能影響的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2013年

8 陳鵬;汞探針CV測試儀測量硅重?fù)揭r底外延層電阻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

9 高春燕;4H-SiC外延層中結(jié)構(gòu)缺陷的分子動(dòng)力學(xué)研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

10 呂海濤;藍(lán)寶石襯底與GaN外延層中缺陷與雜質(zhì)的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2004年

本文編號：1101389