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题名PVT法AlN晶体生长模式调控研究
被引量：1
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作者
覃佐燕
金雷
李文良
谭俊
何广泽
武红磊
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机构
深圳大学电子与信息工程学院
中国电子科技集团有限公司第四十六研究所
深圳大学物理与光电工程学院
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出处
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2024年第9期1542-1549,共8页
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基金
国家重点研发计划(2022YFB3605303)
深圳市计划项目(JCYJ20210324093007020)
+1 种基金
国家自然科学基金(62474113)
广东省重点领域研发计划项目(2020B010169003)。
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文摘
物理气相传输(PVT)法制备AlN晶体时,亚晶的产生会降低晶体质量,甚至多晶化。本文通过调节热/动力学生长条件,研究AlN晶体中亚晶产生及变化规律,提出抑制方法调控生长模式。实验结果表明,大的温度波动导致晶体表面气相物质过饱和度波动变大,增加高指数晶面的形成概率,这些晶面因非一致性难以实现完美聚并。本文还研究了稳定温场条件下,气相物质输运对生长模式的影响。实验及模拟结果显示,传统坩埚内气相物质由晶体边缘向中心迁移,与台阶方向相反,晶体表面易演变成混合生长模式。通过设计的新型坩埚,实现气相物质顺台阶流方向迁移,满足层状可控生长的基本条件。在2 200~2 300℃下,随温度降低,晶体呈c轴优势生长,侧向扩展能力降低;随温度升高,侧向扩展能力变强,但晶体表面高指数晶面形成概率增加;温度约2 250℃时,两者达到平衡,适合亚晶的抑制和消除。结合BCF理论分析,降低过饱和度可增强螺旋位错驱动生长的二维平铺能力,并增大台阶宽度,有利于将亚晶界分散融入台阶流中。优化后的实验,促进了生长模式向螺旋位错驱动生长模式的转变,亚晶逐渐被湮灭,获得高质量AlN晶体,其(0002)面的X射线单晶摇摆曲线半峰全宽为58″,拉曼谱的E_2(High)半峰全宽为3.3 cm^(-1),位错密度为2.87×10^(3) cm^(-2)。
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关键词
AlN晶体
PVT法
亚晶
混合生长模式
螺旋位错驱动生长
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Keywords
AlN crystal
PVT method
sub-grain
Stranski-Krastanov growth mode
screw dislocation-driven growth
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分类号
O782
[理学—晶体学]
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