硅基GaN外延晶体学位相关系和生长机理研究
来源期刊：功能材料与器件学报2000年第4期
论文作者：张昊翔 赵炳辉 叶志镇 刘红学 王宇
关键词：氮化镓; 硅基; 外延; 位相关系; 生长机理;
摘 要：采用反应蒸发法在提高了缓冲层的生长温度,通过对Si基上GaN样品缓冲层区域的高分辨透射电镜像(HRTEM)和界面区域的选区电子衍射(SAED)分析的基础上,提出了本系统GaN外延的晶体学位相关系和生长机理.GaN与Si衬底之间存在着下列的晶体学位相关系:GaN<0001>∥Si<111>,GaN<110>∥Si<110>.GaN外延生长首先在硅衬底上形成GaN晶核,生长出GaN多晶缓冲层,GaN多晶层在随后的高温保温过程中重新结晶为择优取向的GaN微单晶层,最后以这种微单晶层为模板进行晶体大面积的二维生长.同时还发现较高的缓冲层温度也明显提高了GaN外延层的结晶质量.
张昊翔1，赵炳辉1，叶志镇1，刘红学1，王宇1
(1.浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州,310027)
摘要:采用反应蒸发法在提高了缓冲层的生长温度,通过对Si基上GaN样品缓冲层区域的高分辨透射电镜像(HRTEM)和界面区域的选区电子衍射(SAED)分析的基础上,提出了本系统GaN外延的晶体学位相关系和生长机理.GaN与Si衬底之间存在着下列的晶体学位相关系:GaN<0001>∥Si<111>,GaN<110>∥Si<110>.GaN外延生长首先在硅衬底上形成GaN晶核,生长出GaN多晶缓冲层,GaN多晶层在随后的高温保温过程中重新结晶为择优取向的GaN微单晶层,最后以这种微单晶层为模板进行晶体大面积的二维生长.同时还发现较高的缓冲层温度也明显提高了GaN外延层的结晶质量.
关键词:氮化镓; 硅基; 外延; 位相关系; 生长机理;
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