金属有机物化学气相沉积同质外延GaN薄膜表面形貌的改善

作     者：李忠辉 罗伟科 杨乾坤 李亮 周建军 董逊 彭大青 张东国 潘磊 李传皓 Li Zhong-Hui;Luo Wei-Ke;Yang Qian-Kun;Li Liang;Zhou Jian-Jun;Dong Xun;Peng Da-Qing;Zhang Dong-Guo;Pan Lei;Li Chuan-Hao

作者机构：南京电子器件研究所微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室南京210016 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2017年第66卷第10期

页      面：229-234页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61505181,61474101,61504125) 国家高技术研究发展计划(批准号:2015AA016800,2015AA033300) 国家重点研发计划(批准号:2016YFB0400902)资助的课题~~ 

主　　题：金属有机物化学气相沉积 同质外延GaN 插入层 生长模式 

摘      要：为了获得高质量的GaN薄膜材料,研究了金属有机物气相沉积系统中GaN插入层对GaN衬底同质外延层表面宏观缺陷和晶体质量的影响.研究发现,插入层生长温度是影响GaN同质外延膜表面形貌和晶体质量的关键因素.由于生长模式与插入层生长温度相关,随着插入层生长温度的降低,外延膜生长模式由准台阶流模式转变为层状模式,GaN同质外延膜表面丘壑状宏观缺陷逐渐减少,但微观位错密度逐渐增大.通过对插入层温度和厚度的优化,进一步调控外延层的生长模式,最终有效降低了外延层表面的宏观缺陷,获得了表面原子级光滑平整、位错密度极低的GaN同质外延膜,其X射线衍射摇摆曲线(002),(102)晶面半峰宽分别为125arcsec和85arcsec,表面粗糙度均方根大小为0.23nm.