SiC基GaN上多晶金刚石散热膜生长及其影响

通过微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法，在SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)异质结构材料上生长多晶金刚石散热膜，采用光学显微镜(OM)、拉曼光谱、非接触霍尔测试系统、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对生长样品进行表征，研究了生长温度、多晶金刚石散热膜厚度对GaN HEMT异质结构材料性能的影响。测试结果表明，当多晶金刚石生长温度为625℃,散热膜厚度为20μm时，GaN材料载流子迁移率降低9.8%,载流子浓度上升5.3%,(002)衍射峰半高宽增加40%。生长温度越高，金刚石散热膜的生长速率越快。当金刚石散热膜厚度相差不大时，生长温度越高，GaN所受拉应力越大，材料电特性衰退越明显。多晶金刚石高温生长过程中，金刚石引入的应力未对GaN结构产生破坏作用，GaN材料中没有出现孔洞等缺陷。