利用MOCVD在r面蓝宝石上生长的a面GaN中两步AlN缓冲层的优化(英文) 被引量：7

1

作者 何涛 陈耀 +5 位作者 李辉 戴隆贵 王小丽 徐培强 王文新 陈弘 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期363-367,共5页

采用两步AlN缓冲层(一层低温AlN和一层高温AlN)在r面蓝宝石衬底上生长了非极性的a面GaN,并利用高分辨X射线衍射和光致荧光谱对所生长的材料进行了研究。两步AlN缓冲层在我们之前的工作中已被证明比单步高温AlN或低温GaN缓冲层更有利于... 采用两步AlN缓冲层(一层低温AlN和一层高温AlN)在r面蓝宝石衬底上生长了非极性的a面GaN,并利用高分辨X射线衍射和光致荧光谱对所生长的材料进行了研究。两步AlN缓冲层在我们之前的工作中已被证明比单步高温AlN或低温GaN缓冲层更有利于减小材料各向异性和提高晶体质量,本文进一步优化了两步AlN缓冲层的结构,并得到了各向异性更小,晶体质量更好的a面GaN薄膜。分析表明,两步AlN缓冲层中的低温AlN层在减小各向异性中起着关键作用。低温AlN层能抑制了优势方向(c轴)的原子迁移,有利于劣势方向(m轴)的原子迁移,从而减小了Al原子在不同方向迁移能力的差异,并为其后的高温AlN缓冲层和GaN层提供"生长模板",以得到各向异性更小、晶体质量更好的a面GaN材料。 展开更多

关键词 gan 各向异性 X射线衍射 aln 缓冲层

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AlN缓冲层对Si基GaN外延薄膜性质的影响 被引量：2

2

作者 陈翔 邢艳辉 +5 位作者 韩军 霍文娟 钟林健 崔明 范亚明 张宝顺 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期727-731,共5页

采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)方法制备了不同AlN缓冲层厚度的GaN样品,研究了AlN缓冲层厚度对GaN外延层的应力、表面形貌和晶体质量的影响。研究结果表明:厚度为15 nm的AlN缓冲层不仅可以有效抑制Si扩散,而且还给GaN外延层提... 采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)方法制备了不同AlN缓冲层厚度的GaN样品,研究了AlN缓冲层厚度对GaN外延层的应力、表面形貌和晶体质量的影响。研究结果表明:厚度为15 nm的AlN缓冲层不仅可以有效抑制Si扩散,而且还给GaN外延层提供了一个较大的压应力,避免GaN薄膜出现裂纹。在该厚度AlN缓冲层上制备的GaN薄膜表面光亮、无裂纹,受到的张应力为0.3 GPa,(0002)和(1012)面的高分辨X射线衍射摇摆曲线峰值半高宽分别为536 arcsec和594 arcsec,原子力显微镜测试得到表面粗糙度为0.2 nm。 展开更多

关键词 aln缓冲层 gan SI衬底 张应力 MOCVD

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MOCVD生长Si衬底上HT-AlN缓冲层低生长压力对GaN薄膜的影响 被引量：2

3

作者 韩军 赵佳豪 +7 位作者 邢艳辉 史峰峰 杨涛涛 赵杰 王凯 李焘 邓旭光 张宝顺 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1285-1290,共6页

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在Si(111)衬底上外延Ga N薄膜,对高温Al N(HT-Al N)缓冲层在小范围内低生长压力(6.7~16.6 k Pa)条件下对Ga N薄膜特性的影响进行了研究。研究结果表明Ga N外延层的表面形貌、结构和光学性质对HT-Al ... 采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在Si(111)衬底上外延Ga N薄膜,对高温Al N(HT-Al N)缓冲层在小范围内低生长压力(6.7~16.6 k Pa)条件下对Ga N薄膜特性的影响进行了研究。研究结果表明Ga N外延层的表面形貌、结构和光学性质对HT-Al N缓冲层的生长压力有很强的的依赖关系。增加HT-Al N缓冲层的生长压力,Ga N薄膜的光学和形貌特性均有明显改善,当HT-Al N缓冲层的生长压力为13.3 k Pa时,得到无裂纹的Ga N薄膜,其(002)和(102)面的X射线衍射峰值半高宽分别为735 arcsec和778 arcsec,由拉曼光谱计算得到的张应力为0.437 GPa,原子力显微镜(AFM)观测到表面粗糙度为1.57 nm。 展开更多

关键词 高温aln缓冲层 氮化镓 金属有机化学气相沉积 X射线衍射 拉曼光谱

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等离子体增强原子层沉积AlN外延单晶GaN研究

4

作者 卢灏 许晟瑞 +9 位作者 黄永 陈兴 徐爽 刘旭 王心颢 高源 张雅超 段小玲 张进成 郝跃 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期547-553,共7页

氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料,具有较大的禁带宽度,较高的击穿电场强度、电子迁移率、热导系数以及直接带隙等优异特性,被广泛应用于电子器件和光电子器件中。由于与衬底的失配问题,早期工艺制备GaN材料难以获得高质量单晶GaN薄膜... 氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料,具有较大的禁带宽度,较高的击穿电场强度、电子迁移率、热导系数以及直接带隙等优异特性,被广泛应用于电子器件和光电子器件中。由于与衬底的失配问题,早期工艺制备GaN材料难以获得高质量单晶GaN薄膜。直到采用两步生长法,即先在衬底上低温生长氮化铝(AlN)成核层,再高温生长GaN,才极大地提高了GaN材料的质量。目前用于制备AlN成核层的方法有磁控溅射以及分子束外延等,为了进一步提高GaN晶体质量,本研究提出在两英寸c面蓝宝石衬底上使用等离子体增强原子层沉积(Plasma-enhanced Atomic Layer Deposition,PEALD)方法制备AlN成核层来外延GaN。相比于磁控溅射方法,PEALD方法制备AlN的晶体质量更好;相比于分子束外延方法,PEALD方法的工艺简单、成本低且产量大。沉积AlN的表征结果表明,AlN沉积速率为0.1 nm/cycle,并且AlN薄膜具有随其厚度变化而变化的岛状形貌。外延GaN表征结果表明,当沉积厚度为20.8 nm的AlN时,GaN外延层的表面最平整,均方根粗糙度为0.272 nm,同时具有最好的光学特性以及最低的位错密度。本研究提出了在PEALD制备的AlN上外延单晶GaN的新方法,沉积20.8 nm的AlN有利于外延高质量的GaN薄膜,可以用于制备高电子迁移率晶体管及发光二极管。 展开更多

关键词 gan aln 等离子体增强原子层沉积 成核层 外延

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GaN缓冲层对直流反应磁控溅射AlN薄膜的影响(英文)

5

作者 王新建 宋航 +5 位作者 黎大兵 蒋红 李志明 缪国庆 陈一仁 孙晓娟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1089-1094,共6页

通过直流磁控反应溅射制备了氮化铝(AlN)薄膜,研究了沉积条件与氮化镓(GaN)缓冲层对薄膜质量的影响。利用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了AlN薄膜的晶体结构和表面形貌。XRD研究结果表明,低工作压强、短靶距和适当的氮气偏压有... 通过直流磁控反应溅射制备了氮化铝(AlN)薄膜,研究了沉积条件与氮化镓(GaN)缓冲层对薄膜质量的影响。利用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了AlN薄膜的晶体结构和表面形貌。XRD研究结果表明,低工作压强、短靶距和适当的氮气偏压有利于(002)择优取向的AlN薄膜沉积。随着沉积时间的增加,沉积在50 nm厚的GaN缓冲层上的AlN薄膜的(002)面的衍射峰的半高宽急剧减小,而沉积在1μm厚的GaN薄膜上的AlN薄膜的(002)面的衍射峰的半高宽几乎不变。SEM测试结果表明:在沉积的初期,沉积在1μm厚的GaN薄膜上的AlN薄膜的(002)面的晶粒大小分布比沉积在50 nm厚的GaN缓冲层上的AlN薄膜的均匀,而随着沉积时间的增加,它们的晶粒大小分布几乎趋向一致。 展开更多

关键词 aln gan缓冲层 晶体结构 晶粒尺寸

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SiC衬底AlN缓冲层的应变对GaN外延层质量的影响

6

作者 王丽 房玉龙 +3 位作者 尹甲运 敦少博 刘波 冯志红 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期630-633,共4页

在3英寸(1英寸=2.54 cm)SiC衬底上采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法生长GaN外延材料。研究了AlN缓冲层的应变状态对GaN外延层应变状态和质量的影响。使用原子力显微镜和高分辨率X射线双晶衍射仪观察样品表面形貌,表征外延材料质量... 在3英寸(1英寸=2.54 cm)SiC衬底上采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法生长GaN外延材料。研究了AlN缓冲层的应变状态对GaN外延层应变状态和质量的影响。使用原子力显微镜和高分辨率X射线双晶衍射仪观察样品表面形貌,表征外延材料质量的变化,使用高分辨喇曼光谱仪观察外延材料应力的变化,提出了基于外延生长的应变变化模型。实验表明,GaN外延层的张应变随着AlN缓冲层应变状态的由压变张逐渐减小,随着GaN张应力的逐渐减小,GaN位错密度也大大减少,表面形貌也逐渐变好。 展开更多

关键词 金属有机物化学气相沉积(MOCVD) gan外延层 aln缓冲层 失配 应变 应力

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在6H-SiC衬底上用低压MOVPE法生长AlN和GaN的过程中用(AlN/GaN)多层缓冲层来控制残余应力

7

作者 Ishihara Y Kawanishi H Takano T Horie M 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期5-9,共5页

人们已提出用BAlGaN四元系材料制备紫外光谱区的光发射器件.GaN和AlN二元系是这种四元材料在器件应用中的基础材料.6H-SiC衬底在氮化物生长中因其晶格失配小是一大优势,而且SiC衬底的热膨胀系数也和AlN的很接近.然而,对于AlN外延层来说... 人们已提出用BAlGaN四元系材料制备紫外光谱区的光发射器件.GaN和AlN二元系是这种四元材料在器件应用中的基础材料.6H-SiC衬底在氮化物生长中因其晶格失配小是一大优势,而且SiC衬底的热膨胀系数也和AlN的很接近.然而,对于AlN外延层来说,需要控制其中的残余应力,因为在SiC衬底上直接生长的AlN外延层中存在着因晶格失配所产生的压缩应力.另一方面,在SiC衬底上直接生长的GaN外延层中存在着拉伸应力.这种拉伸应力起源于GaN比衬底有着更大的热膨胀系数.本文讨论了在6H-SiC衬底上生长的氮化物外延层中残余应力的类型、数量及控制.为此目的,提出了在6H-SiC衬底上,无论是生长AlN,还是生长GaN,都可以采用(GaN/AlN)多层缓冲层的办法,作为控制残余应力的有效方法.我们还讨论了AlN和GaN外延层的结晶质量和残余应力间的关系. 展开更多

关键词 残余应力控制 aln和gan外延层 (aln/gan)多缓冲层 低压MOVPE

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在6H-SiC衬底上用低压MOVPE法生长AlN和GaN的过程中用(AlN/GaN)多层缓冲层来控制残余应力(英文)

8

作者 Horie M Ishihara Y +1 位作者 Takano T Kawanishi H 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第S1期5-9,共5页

人们已提出用BAlGaN四元系材料制备紫外光谱区的光发射器件。GaN和AlN二元系是这种四元材料在器件应用中的基础材料。 6H SiC衬底在氮化物生长中因其晶格失配小是一大优势 ,而且SiC衬底的热膨胀系数也和AlN的很接近。然而 ,对于AlN外延... 人们已提出用BAlGaN四元系材料制备紫外光谱区的光发射器件。GaN和AlN二元系是这种四元材料在器件应用中的基础材料。 6H SiC衬底在氮化物生长中因其晶格失配小是一大优势 ,而且SiC衬底的热膨胀系数也和AlN的很接近。然而 ,对于AlN外延层来说 ,需要控制其中的残余应力 ,因为在SiC衬底上直接生长的AlN外延层中存在着因晶格失配所产生的压缩应力。另一方面 ,在SiC衬底上直接生长的GaN外延层中存在着拉伸应力。这种拉伸应力起源于GaN比衬底有着更大的热膨胀系数。本文讨论了在 6H SiC衬底上生长的氮化物外延层中残余应力的类型、数量及控制。为此目的 ,提出了在 6H SiC衬底上 ,无论是生长AlN ,还是生长GaN ,都可以采用 (GaN/AlN)多层缓冲层的办法 ,作为控制残余应力的有效方法。我们还讨论了AlN和GaN外延层的结晶质量和残余应力间的关系。 展开更多

关键词 残余应力控制 aln和gan外延层 (aln/gan)多缓冲层 低压MOVPE

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H_2载气流量对AlN缓冲层生长的影响 被引量：3

9

作者 邓旭光 韩军 +6 位作者 邢艳辉 汪加兴 崔明 陈翔 范亚明 朱建军 张宝顺 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期776-781,共6页

在Si(111)衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备生长了AlN和GaN薄膜。采用高分辨X射线衍射、椭圆偏振光谱仪和原子力显微镜研究了AlN缓冲层生长时的载气(H2)流量变化对GaN外延层的影响。椭圆偏振仪测试表明:相同生长时间内AlN的厚... 在Si(111)衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备生长了AlN和GaN薄膜。采用高分辨X射线衍射、椭圆偏振光谱仪和原子力显微镜研究了AlN缓冲层生长时的载气(H2)流量变化对GaN外延层的影响。椭圆偏振仪测试表明:相同生长时间内AlN的厚度随着H2流量的增加而增加,即H2流量增加会导致AlN生长速率的提高。原子力显微镜测试表明:随着H2流量的增加,AlN表面粗糙度也呈上升趋势。XRD测试表明:随着AlN生长时的H2流量的增加,GaN的(0002)和(1012)峰值半宽增大,即螺型穿透位错密度和刃型穿透位错密度增加。可能是由于AlN缓冲层的表面形貌较差,导致GaN的晶体质量有所下降。实验结果表明:采用较低的H2流量生长AlN缓冲层可以控制AlN的生长速率,在一定程度上有助于提高GaN的晶体质量。 展开更多

关键词 氮化镓(gan) aln缓冲层 H2载气 SI衬底 金属有机化学气相沉积

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金属缓冲层上生长GaN薄膜的结构、发光性能及其生长机理 被引量：1

10

作者 梁建 赵丹 +3 位作者 赵君芙 马淑芳 邵桂雪 许并社 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S4期599-603,共5页

为了解决硅衬底与GaN之间的晶格失配和热失配问题,实验尝试采用常压化学气相沉积法(APCVD),分别以金属镓(Ga)和氨气(NH3)为镓源和氮源,在加入Al、Au/Al两种金属缓冲层和不加缓冲层的硅衬底上生长氮化镓(GaN)薄膜。采用高分辨X射线衍射仪... 为了解决硅衬底与GaN之间的晶格失配和热失配问题,实验尝试采用常压化学气相沉积法(APCVD),分别以金属镓(Ga)和氨气(NH3)为镓源和氮源,在加入Al、Au/Al两种金属缓冲层和不加缓冲层的硅衬底上生长氮化镓(GaN)薄膜。采用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、X-ray能谱仪(EDS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和光致发光能谱(PL)对样品进行了结构、成分、形貌和发光性能分析,结果表明,生成物均为六方纤锌矿结构的GaN多晶薄膜,但其形貌和发光性能各异。在加入金属缓冲层后,GaN薄膜的致密度和结晶性能均提高,而且其生长取向随之发生了显著变化,光强度也有所增强。最后,对在不同缓冲层上GaN薄膜的生长机理进行了初步探讨。 展开更多

关键词 gan 薄膜 金属缓冲层

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三甲基镓流量对GaN外延层和GaN缓冲层生长的影响(英文) 被引量：1

11

作者 陈振 袁海荣 +5 位作者 陆大成 王晓晖 刘祥林 韩培德 汪度 王占国 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第S1期17-20,共4页

采用金属有机物气相外延法在蓝宝石衬底上生长了以GaN为缓冲层的GaN薄膜。研究了不同三甲基镓流量下所生长缓冲层对GaN外延层质量的影响。对样品采用X线双晶衍射法测试其结晶质量 ,光致发光法测试其光学特性。实验结果显示高三甲基镓流... 采用金属有机物气相外延法在蓝宝石衬底上生长了以GaN为缓冲层的GaN薄膜。研究了不同三甲基镓流量下所生长缓冲层对GaN外延层质量的影响。对样品采用X线双晶衍射法测试其结晶质量 ,光致发光法测试其光学特性。实验结果显示高三甲基镓流量下生长的缓冲层可以提高GaN外延层的质量。对缓冲层进行的原子力显微镜测试分析表明 :不同三甲基镓流量会显著地影响缓冲层的生长模式。根据试验结果构造了一个GaN缓冲层的生长模型。 展开更多

关键词 gan 三甲基镓流量 缓冲层 MOVPE

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退火温度和ZnO缓冲层对氨化Ga_2O_3/ZnO薄膜合成GaN纳米结构的影响 被引量：1

12

作者 王书运 庄惠照 高海永 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期568-570,591,共4页

利用射频磁控溅射法在Si(111)衬底上先溅射ZnO缓冲层,再溅射Ga2O3薄膜,然后在开管炉中不同温度下通氨气进行氨化反应生长GaN薄膜。分析结果表明,利用该方法制备的GaN薄膜是六角纤锌矿多晶结构,并且随着氨化温度的升高,GaN薄膜向棒状和... 利用射频磁控溅射法在Si(111)衬底上先溅射ZnO缓冲层,再溅射Ga2O3薄膜,然后在开管炉中不同温度下通氨气进行氨化反应生长GaN薄膜。分析结果表明,利用该方法制备的GaN薄膜是六角纤锌矿多晶结构,并且随着氨化温度的升高,GaN薄膜向棒状和线状形态转变。同时分析了ZnO缓冲层对形成GaN纳米结构的影响。 展开更多

关键词 射频磁控溅射 gan薄膜 ZnO缓冲层 氨化反应

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阳极氧化铝作缓冲层的Si基GaN生长 被引量：1

13

作者 陈鹏 江若琏 +7 位作者 王军转 赵作明 梅永丰 沈波 张荣 吴兴龙 顾书林 郑有炓 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第4期52-54,共3页

尝试了Si基上生长GaN外延层的一种新的缓冲层材料 -阳极氧化铝。在Si(111)衬底上电子束蒸发铝膜 ,经阳极氧化后放入MOCVD系统中退火 ,然后进行GaN外延生长。对材料的微结构和电学性质进行了测量和分析 ,并将得到的GaN材料制备成光导型... 尝试了Si基上生长GaN外延层的一种新的缓冲层材料 -阳极氧化铝。在Si(111)衬底上电子束蒸发铝膜 ,经阳极氧化后放入MOCVD系统中退火 ,然后进行GaN外延生长。对材料的微结构和电学性质进行了测量和分析 ,并将得到的GaN材料制备成光导型的紫外光电探测器 ,器件在 330～ 380nm紫外光区域有明显响应 ,最高响应度为 3.5A/W (5V偏压 )。 展开更多

关键词 SI基 gan 阳极氧化铝 缓冲层 紫外光电探测器 硅衬底 氮化钙 晶体生长 半导体材料

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缓冲层温度对Si(11上GaN表面形貌影响

14

作者 朱军山 赵丽伟 +3 位作者 孙世龙 滕晓云 刘彩池 徐岳生 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期6-10,共5页

用不同温度的Al N缓冲层在Si(111)衬底上外延GaN薄膜。通过对薄膜表面扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)的分析,研究了缓冲层生长温度对外延层表面形貌的影响,分析解释了表面形貌中凹坑的形成及缓冲层生长温度对凹坑... 用不同温度的Al N缓冲层在Si(111)衬底上外延GaN薄膜。通过对薄膜表面扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)的分析,研究了缓冲层生长温度对外延层表面形貌的影响,分析解释了表面形貌中凹坑的形成及缓冲层生长温度对凹坑的影响。结果表明:缓冲层生长温度通过影响缓冲层初始成核密度和成核尺寸来影响外延层表面形貌。较低温度下的Al N缓冲层,在衬底表面形成的成核颗粒因温度太低,无法运动到相邻的颗粒而结合成大的成核颗粒,因此成核密度高,成核尺寸小;高温生长的Al N缓冲层,成核颗粒有足够的能量运动到相邻的成核颗粒,因此使成核颗粒的尺寸增大,成核密度低。这种初始成核密度和尺寸的不同,造成外延层形貌的差异,如表面形貌中凹坑的密度和大小就是受初始成核的直接影响。通过实验和分析,提出了外延生长的物理模型。 展开更多

关键词 gan SI(111) 缓冲层 表面形貌

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三甲基镓流量对GaN外延层和GaN缓冲层生长的影响(英文)

15

作者 陈振 袁海荣 +5 位作者 陆大成 王晓晖 刘祥林 韩培德 汪度 王占国 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期17-20,共4页

采用金属有机物气相外延法在蓝宝石衬底上生长了以GaN为缓冲层的GaN薄膜。研究了不同三甲基镓流量下所生长缓冲层对GaN外延层质量的影响。对样品采用X线双晶衍射法测试其结晶质量 ,光致发光法测试其光学特性。实验结果显示高三甲基镓流... 采用金属有机物气相外延法在蓝宝石衬底上生长了以GaN为缓冲层的GaN薄膜。研究了不同三甲基镓流量下所生长缓冲层对GaN外延层质量的影响。对样品采用X线双晶衍射法测试其结晶质量 ,光致发光法测试其光学特性。实验结果显示高三甲基镓流量下生长的缓冲层可以提高GaN外延层的质量。对缓冲层进行的原子力显微镜测试分析表明 :不同三甲基镓流量会显著地影响缓冲层的生长模式。根据试验结果构造了一个GaN缓冲层的生长模型。 展开更多

关键词 gan 三甲基镓流量 缓冲层 MOVPE

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采用Al缓冲层在蓝宝石衬底上合成GaN多晶薄膜

16

作者 赵君芙 赵丹 +2 位作者 梁建 马淑芳 许并社 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期71-73,共3页

采用CVD法以金属镓(Ga)和氨气(NH3)为原料,在镀有Al膜的蓝宝石衬底上成功地制备了GaN多晶薄膜。采用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、场发射电子扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和光致发光能谱(PL)对样品进行了成分、形貌、表面粗糙度和... 采用CVD法以金属镓(Ga)和氨气(NH3)为原料,在镀有Al膜的蓝宝石衬底上成功地制备了GaN多晶薄膜。采用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)、场发射电子扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)和光致发光能谱(PL)对样品进行了成分、形貌、表面粗糙度和发光性能分析。结果表明,制备的GaN薄膜为结晶性较好的六方纤锌矿GaN多晶薄膜,用266nm的激光作为激发光源时,光致发光谱中除出现354nm的近带边发射峰外,同时还观察到中心波长位于530nm附近的黄光发光峰及中心波长位于约637nm的红光发光峰。 展开更多

关键词 半导体 gan多晶薄膜 Al缓冲层 CVD法

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AlN插入层对AlGaN/GaN外延材料电学性能影响

17

作者 王侠 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期672-675,共4页

采用MOCVD制备了带有Al N插入层Al Ga N/Ga N异质结构外延材料,对外延材料分别进行了原子力显微镜AFM、双晶XRD以及变温HALL测试。测试结果表明:具有Al N插入层的外延材料表面非常平整,10μm×10μm范围样品的表面均方根粗糙度RMS仅... 采用MOCVD制备了带有Al N插入层Al Ga N/Ga N异质结构外延材料,对外延材料分别进行了原子力显微镜AFM、双晶XRD以及变温HALL测试。测试结果表明:具有Al N插入层的外延材料表面非常平整,10μm×10μm范围样品的表面均方根粗糙度RMS仅为0.302 nm,Al Ga N势垒层衍射峰更尖锐,材料结构特性良好,大大提高了Al Ga N/Ga N异质结的2DEG面密度和迁移率,280 K和300 K时沟道电子迁移率分别为4736 cm2/V·s和1785 cm2/V·s,比无Al N插入层的传统结构得到的结果分别提高了45.7%和23.4%。 展开更多

关键词 MOCVD aln插入层 Algan/gan异质结构 外延 迁移率

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缓冲层厚度对MOCVD法生长GaN外延薄膜性能的影响 被引量：6

18

作者 吴洁君 韩修训 +6 位作者 李杰民 黎大兵 魏宏远 康亭亭 王晓晖 刘祥林 王占国 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期466-470,共5页

本文研究了低温GaN(LTGaN)缓冲层表面形貌,其随厚度的变化规律及对随后生长GaN外延膜各项性能的影响。用场发射扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究LTGaN缓冲层表面形貌,发现随着厚度的增加,其表面由疏松、粗糙变得致密、平整,六角Ga... 本文研究了低温GaN(LTGaN)缓冲层表面形貌,其随厚度的变化规律及对随后生长GaN外延膜各项性能的影响。用场发射扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究LTGaN缓冲层表面形貌,发现随着厚度的增加,其表面由疏松、粗糙变得致密、平整,六角GaN小晶粒的数量减少,且取向较为一致。用X光双晶衍射(XRD)、AFM和Hall测量研究1μm厚本征GaN外延薄膜的结晶质量、表面粗糙度、背底载流子浓度和迁移率等性能,发现随着LTGaN缓冲层厚度的增加:XRD的半高宽FWHMs增大,表面粗糙度先减小后又略有增大,背底载流子浓度则随之减少,而迁移率的变化则不明显。通过分析进一步确认LTGaN缓冲层的最优生长时间。 展开更多

关键词 缓冲层厚度 gan 蓝宝石衬底 MOCVD

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以TiO_2为缓冲层在GaN上外延生长PZT铁电薄膜 被引量：2

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作者 李理 朱俊 罗文博 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期492-495,共4页

采用脉冲激光沉积技术在(0001)取向的GaN基片上以TiO2为缓冲层外延生长了PZT(111)单晶薄膜。X射线衍射分析表明PZT(111)衍射峰的摇摆曲线半高宽为0.4°,说明薄膜结晶性能良好。PZT薄膜疲劳特性测试结果表明,在经过107次翻转后PZT薄... 采用脉冲激光沉积技术在(0001)取向的GaN基片上以TiO2为缓冲层外延生长了PZT(111)单晶薄膜。X射线衍射分析表明PZT(111)衍射峰的摇摆曲线半高宽为0.4°,说明薄膜结晶性能良好。PZT薄膜疲劳特性测试结果表明,在经过107次翻转后PZT薄膜的剩余极化强度开始出现下降。P-E电滞回线和I-V测试表明PZT薄膜矫顽场(2Ec)为350 kV/cm,剩余极化(2Pr)约为96μC/cm2,在1 V电压下薄膜的漏电流密度为1.5×10-7A/cm2。以上性能测试结果表明,在半导体GaN上外延生长的PZT铁电薄膜性能基本满足铁电随机存储器的需要。 展开更多

关键词 脉冲激光沉积 PZT TIO2 缓冲层 gan

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低温AlN插入层的生长温度对AlGaN/GaN量子阱应力弛豫作用的影响 被引量：1

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作者 刘子超 章海霞 +3 位作者 甄慧慧 李明山 尚林 许并社 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1926-1932,共7页

利用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)及原子力显微镜(AFM)研究了低温AlN插入层的生长温度对AlGaN/GaN量子阱应力弛豫作用的影响。结果表明,低温AlN插入层不同的生长温度会导致AlGaN/GaN量子阱不同的表面粗糙度及穿透位错密度,并且当生长温度达... 利用高分辨X射线衍射仪(HRXRD)及原子力显微镜(AFM)研究了低温AlN插入层的生长温度对AlGaN/GaN量子阱应力弛豫作用的影响。结果表明,低温AlN插入层不同的生长温度会导致AlGaN/GaN量子阱不同的表面粗糙度及穿透位错密度,并且当生长温度达到640℃时样品中表面粗糙度及穿透位错密度达到最低,同时具有最高的载流子迁移率及带边发光峰强度。在不同的生长温度,低温AlN表面具有不同的表面形貌。不同的表面形貌将直接影响界面处位错主滑移系的开动及位错阻挡机制。通过分析可以得知,低温AlN不同的表面形貌是由于Al原子在不同温度下的不同的迁移机制造成。 展开更多

关键词 aln插入层 生长温度 Algan/gan量子阱 应变弛豫

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