天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

PVT法AlN單晶生長(zhǎng)技術(shù)研究進(jìn)展及其面臨挑戰(zhàn)

發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 23:55
  氮化鋁(AlN)具有超寬禁帶寬度(6.2 eV)、高熱導(dǎo)率(340 W/(m·℃))、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)(11.7 MV/cm)、良好的紫外透過(guò)率、高化學(xué)和熱穩(wěn)定性等優(yōu)異性能,是氮化鎵基(GaN)高溫、高頻、高功率電子器件以及高Al組分深紫外光電器件的理想襯底材料。物理氣相傳輸(PVT)法是制備大尺寸高質(zhì)量AlN單晶最有前途的方法。本文介紹了AlN單晶的晶體結(jié)構(gòu)、基本性質(zhì)及PVT法生長(zhǎng)AlN晶體的原理與生長(zhǎng)習(xí)性。基于AlN單晶PVT生長(zhǎng)策略,綜述了自發(fā)形核工藝、同質(zhì)外延工藝及異質(zhì)外延工藝的研究歷程,各生長(zhǎng)策略的優(yōu)缺點(diǎn)及其最新進(jìn)展。最后對(duì)PVT法生長(zhǎng)AlN單晶的發(fā)展趨勢(shì)及其面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要展望。 

【文章來(lái)源】:人工晶體學(xué)報(bào). 2020,49(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】:16 頁(yè)

【部分圖文】:

PVT法AlN單晶生長(zhǎng)技術(shù)研究進(jìn)展及其面臨挑戰(zhàn)


采用同質(zhì)外延工藝生長(zhǎng)的AlN單晶

示意圖,晶體,極性,示意圖


AlN 晶體結(jié)構(gòu)有六方纖鋅礦(α-phase)和立方閃鋅礦(β-phase)兩種結(jié)構(gòu)[18],其中六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),堆疊方式為ABAB(2H),晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示。AlN屬于共價(jià)化合物,從原子角度觀察,每個(gè)Al原子(或N原子)與相鄰四個(gè)N原子(或Al原子)構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu),包含三個(gè)極性共價(jià)鍵和一個(gè)配價(jià)鍵,晶格結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,Al原子外層電子的三個(gè)半滿軌道與N原子外層電子的三個(gè)半滿軌道形成三個(gè)極性共價(jià)鍵,通常稱為B1鍵;Al原子外層電子的一個(gè)空軌道與 N 原子外層電子的一個(gè)滿軌道形成一個(gè)配價(jià)鍵,通常稱為B2鍵。B1鍵與B2鍵的鍵長(zhǎng)分別為0.188 5 nm和0.191 7 nm,相對(duì)而言,B1鍵的鍵長(zhǎng)更短,鍵能更高,因此更加穩(wěn)定。B1鍵之間的鍵角為110.5°,B1鍵與B2鍵之間的鍵角為107.7°[19]。相應(yīng)的AlN晶格參數(shù)a為0.311 0~0.311 3 nm,c為0.497 8~0.498 2 nm,c/a為1.600~1.602[20]。六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)屬于非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu),在<0001>方向上存在雙分子層結(jié)構(gòu)。對(duì)AlN晶體而言,每個(gè)雙分子層結(jié)構(gòu)包含單層Al原子與單層N原子,兩層原子通過(guò)B1鍵緊密結(jié)合,而雙分子層之間則通過(guò)B2鍵連接。六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)AlN晶體的常規(guī)晶面分布如圖2所示。與SiC、GaN等其他化合物半導(dǎo)體材料類似,AlN晶體表面也存在極性面與非極性面的區(qū)別,理論把最靠近晶體表面的原子層(即終端層)極性確定為此晶面的極性。實(shí)驗(yàn)研究中,通常把N極性面指向Al極性面的方向作為[0001]方向,所以(0001)面特指Al極性c面, (000 1 ˉ ) 特指N極性c面, {10 1 ˉ n} 屬于半極性r面族, {10 1 ˉ 0} 屬于非極性m面族, {11 2 ˉ 0} 屬于非極性a面族。在確定生長(zhǎng)方向的前提下,可以根據(jù)晶面極性推斷出晶體內(nèi)部原子排布方式,并以Al極性晶體(+c AlN)或N極性晶體(-c AlN)加以區(qū)分[21]。

晶體,晶面,常規(guī),極性


六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)屬于非中心對(duì)稱結(jié)構(gòu),在<0001>方向上存在雙分子層結(jié)構(gòu)。對(duì)AlN晶體而言,每個(gè)雙分子層結(jié)構(gòu)包含單層Al原子與單層N原子,兩層原子通過(guò)B1鍵緊密結(jié)合,而雙分子層之間則通過(guò)B2鍵連接。六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)AlN晶體的常規(guī)晶面分布如圖2所示。與SiC、GaN等其他化合物半導(dǎo)體材料類似,AlN晶體表面也存在極性面與非極性面的區(qū)別,理論把最靠近晶體表面的原子層(即終端層)極性確定為此晶面的極性。實(shí)驗(yàn)研究中,通常把N極性面指向Al極性面的方向作為[0001]方向,所以(0001)面特指Al極性c面, (000 1 ˉ ) 特指N極性c面, {10 1 ˉ n} 屬于半極性r面族, {10 1 ˉ 0} 屬于非極性m面族, {11 2 ˉ 0} 屬于非極性a面族。在確定生長(zhǎng)方向的前提下,可以根據(jù)晶面極性推斷出晶體內(nèi)部原子排布方式,并以Al極性晶體(+c AlN)或N極性晶體(-c AlN)加以區(qū)分[21]。1.2 晶體性質(zhì)


本文編號(hào):3100554

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/3100554.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶cfba5***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要?jiǎng)h除請(qǐng)E-mail郵箱bigeng88@qq.com