【摘要】：采用金屬有機物化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)在硅面碳化硅襯底的(0001)面上生長氮化鋁緩沖層,并通過改變3層梯度鋁鎵氮(Al_xGa_(1-x)N:x=0.8,0.5,0.2)緩沖層的生長溫度和氨氣流量,制備出了高質(zhì)量的氮化鎵外延層。分別采用X射線衍射、原子力顯微鏡、光致發(fā)光譜和拉曼光譜對氮化鎵外延層進行表征。實驗結(jié)果表明,隨著氮化鎵外延層中張應(yīng)力的降低,樣品的晶體質(zhì)量、表面形貌和光學(xué)質(zhì)量都有顯著提高。在最優(yōu)的梯度鋁鎵氮緩沖層的生長條件下,氮化鎵外延層中的應(yīng)力值最小,氮化鎵(0002)和(1012)面的搖擺曲線半峰寬分別為191 arcsec和243 arcsec,薄膜螺位錯密度和刃位錯密度分別為7×10~7cm~(-2)和3.1×108cm~(-2),樣品表面粗糙度為0.381 nm。這說明梯度鋁鎵氮緩沖層可以改變氮化鎵外延層的應(yīng)力狀態(tài),顯著提高氮化鎵外延層的晶體質(zhì)量。
[Abstract]:Aluminum nitride buffer layer was grown on (0001) surface of silicon carbide substrate by metal organic chemical vapor deposition system. The growth temperature and ammonia flow rate of the buffer layer were changed by changing the Al_xGa_ _ (1-x) N _ (x) O _ (0.8) N _ (0.5) N _ (1-x) N _ (0.5) N buffer layer. High quality gallium nitride epitaxial layer was prepared. The epitaxial layers of gallium nitride were characterized by X-ray diffraction, atomic force microscopy, photoluminescence and Raman spectroscopy respectively. The experimental results show that the crystal quality, surface morphology and optical quality of the samples are improved significantly with the decrease of tensile stress in the epitaxial layer of gallium nitride. Under the optimal growth conditions of the gradient aluminum-gallium nitrogen buffer layer, the stress value of the gallium nitride epitaxial layer is the smallest. The half-width of the rocking curve of gallium nitride (0002) and (1012) is 191 arcsec and 243 arcsec, respectively. The density of screw dislocation and edge dislocation are 7 脳 10 ~ (-2) and 3.1 脳 10 ~ (-8) cm ~ (-2), respectively. The surface roughness of the sample is 0.381 nm.. The results show that the gradient aluminum-gallium nitrogen buffer layer can change the stress state of the gallium nitride epitaxial layer and improve the crystal quality of the gan epitaxial layer.
【作者單位】： 集成光電子國家重點聯(lián)合實驗室吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61274023,61106003,61376046,61674068) 國家重點研發(fā)計劃(2016YFB0400103) 吉林省科技發(fā)展計劃(20130204032GX,20150519004JH,20160101309JC) 教育部新世紀(jì)人才計劃(NCET13-0254)資助項目~~
【分類號】：TN304

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3 徐凱宇;唐s，

本文編號：2273090