藍(lán)寶石襯底MOCVD橫向外延過生長GaN薄膜的研究.pdf

1、本文在經(jīng)過預(yù)處理的藍(lán)寶石襯底上，利用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）無掩模橫向外延生長GaN 薄膜。并與同樣生長條件下，在未經(jīng)腐蝕預(yù)處理的藍(lán)寶石襯底上外延的GaN 薄膜進(jìn)行對(duì)比測試。采用X 射線雙晶衍射技術(shù)、原子力顯微技術(shù)、濕法腐蝕及掃描電子顯微鏡技術(shù)，進(jìn)行測試分析，結(jié)果表明，經(jīng)過腐蝕預(yù)處理的GaN 衍射峰的半峰寬及強(qiáng)度、表面平整度、腐蝕坑密度都明顯優(yōu)于未經(jīng)腐蝕預(yù)處理的GaN 薄膜，使原有生長條件下GaN薄膜位錯(cuò)密度下降50％。從晶體

2、結(jié)構(gòu)和生長機(jī)制分析外延層質(zhì)量提高的原因，是由于在缺陷集中的腐蝕坑位置，沒有在凹坑上方直接外延，這樣就阻止了藍(lán)寶石襯底中大量位錯(cuò)在外延過程中的延伸；同時(shí)在沒有腐蝕坑處，其本身不是缺陷集中的位置，在隨后的橫向外延生長過程中，向上延伸的部分位錯(cuò)線會(huì)彎曲90°，使其不能到達(dá)薄膜表面，這樣可以大大降低位錯(cuò)密度。此外腐蝕坑的中空結(jié)構(gòu)可以釋放應(yīng)力，提高外延層的質(zhì)量。 在無掩模橫向外延工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究各生長條件的改變對(duì)提高GaN 外延層