HVPE生長自支撐GaN技術研究.pdf

1、隨著半導體材料的發(fā)展，以GaN及其III族氮化物為代表的第三代寬禁帶半導體由于其優(yōu)越的特性越來越受到廣泛的重視。GaN及其三元化合物在制備高亮度藍光、綠光和白光LED，短波長激光器，紫外光探測器和高溫電子器件等方面有著廣泛的應用，但高位錯密度GaN對器件的影響是致命的，而高的位錯密度又是由于異質外延引起的。為了實現(xiàn)GaN的同質外延生長，進而實現(xiàn)高質量大尺寸的GaN生長，人們正在通過各種方法實現(xiàn)自支撐GaN單晶生長。本論文工作主要以制備自

2、支撐GaN單晶為目標，分別對HVPE的系統(tǒng)設計、GaN的生長原理和生長模式、高質量厚膜GaN生長的優(yōu)化、及GaN特性的表征、自支撐GaN的獲得分別進行了論述與研究。通過計算證實晶格失配和熱脹失配是異質外延GaN中位錯產(chǎn)生的主要原因，通過腐蝕法用SEM觀察GaN中各種位錯，并對位錯密度進行了估算，對低位錯密度高質量GaN材料的HVPE生長、位錯性質及遇到的相關物理問題和工藝進行了研究。結合激光剝離技術與生長技術獲得了一定面積的厚膜自支撐G