梯度铝镓氮缓冲层对氮化镓外延层性质的影响

摘要：

采用金属有机物化学气相沉积系统在硅面碳化硅衬底的(0001)面上生长氮化铝缓冲层,并通过改变3层梯度铝镓氮(AlxGa1-xN: x=0.8,0.5,0.2)缓冲层的生长温度和氨气流量,制备出了高质量的氮化镓外延层.分别采用X射线衍射、原子力显微镜、光致发光谱和拉曼光谱对氮化镓外延层进行表征.实验结果表明,随着氮化镓外延层中张应力的降低,样品的晶体质量、表面形貌和光学质量都有显著提高.在最优的梯度铝镓氮缓冲层的生长条件下,氮化镓外延层中的应力值最小,氮化镓(0002)和(1012)面的摇摆曲线半峰宽分别为191 arcsec和243 arcsec,薄膜螺位错密度和刃位错密度分别为7×107 cm-2和3.1×108 cm-2,样品表面粗糙度为0.381 nm.这说明梯度铝镓氮缓冲层可以改变氮化镓外延层的应力状态,显著提高氮化镓外延层的晶体质量.

关键词：氮化镓、梯度铝镓氮缓冲层、晶体质量、应力

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分类号：TP394.1;TN484.4(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金61274023,61106003,61376046,61674068;国家重点研发计划2016YFB0400103;吉林省科技发展计划20130204032GX,20150519004JH,20160101309JC;教育部新世纪人才计划NCET13-0254资助项目 Supporter by National Natural Science Foundation of China61274023,61106003,61376046,61674068;National Key R&D Projects2016YFB0400103;Science and Technology Development Plan of Jilin Province20130204032GX,20150519004JH,20160101309JC;New Century Talent Program of Education MinistryNCET13-0254

在线出版日期：2017-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：780-785