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为了提高MOCVD外延硅基GaN材料的质量,在硅(111)衬底上以HT-AlN为缓冲层,在缓冲层上再生长变组份过渡层后外延生长GaN。过渡层为多层复合结构,分为高温变组分AlGaN、GaN、低温AlN、高温变组分AlGaN。在高温生长AlGaN和GaN层中插入一层低温生长AlN以缓解降温过程中应力对厚GaN层的影响,为了缓慢释放热应力、采用合适的慢降温工艺。当外延层的厚度小于1.7微米时GaN外延层无龟裂,而厚度不断增加时,GaN外延层产生龟裂。本文研究了AlN缓冲层生长温度、高温变组分AlGaN生长过程中生长时间的变化对所生长GaN材料的影响。采用三维视频显微镜、高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和室温光致荧光光谱(RT-PL)对样品进行了测试分析。测试结果表明所研制的硅基GaN表面光亮、平整,过渡层的引入有利于降低外延层中应力,提高GaN结晶质量。 相似文献
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利用LP-MOCVD在Si(111)衬底上,以高温AIN为缓冲层,分别用低温GaN(LT-GaN)和偏离化学计量比富Ga高温GaN(HT-GaN)为过渡层外延生长六方相GaN薄膜。采用高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD),扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM)和室温光致荧光光谱(RT-PL)进行分析。结果表明,有偏离化学计量比富Ga HT-GaN为过渡层生长的GaN薄膜质量和光致荧光特性均明显优于以LT-GaN为过渡层生长的GaN薄膜,得到GaN(0002)和(1012)的DCXRD峰,其半峰全宽(FWHM)分别为698s和842s,室温下的光致荧光光谱在361nm处有一个很强的发光峰,其半峰全宽为44.3meV。 相似文献
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Si基外延GaN中缺陷的腐蚀研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文采用KOH:H2O=3:20~1:25(质量比)的KOH溶液,对Si基外延GaN进行湿法腐蚀.腐蚀后用扫描电子显微镜(SEM)观察,GaN面出现了六角腐蚀坑,它是外延层中的位错露头,密度约108/cm2.腐蚀坑的密度随腐蚀时间延长而增加,说明GaN外延生长过程中位错密度是逐渐降低的,部分位错因相互作用而终止于GaN体内.观察缺陷腐蚀形貌还发现,接近裂纹处腐蚀坑的密度要高于远离裂纹处腐蚀坑的密度,围绕裂纹有许多由裂纹引起的位错.腐蚀坑的密度可以很好地反映GaN晶体的质量.晶体质量较差的GaN片,腐蚀后其六角腐蚀坑的密度高. 相似文献
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