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文档简介
1、MOCVD法侧向外延生长高质量GaN GaN基材料自引入缓冲层技术之后一段时期内,继续提高GaN质量的尝试在很大程度上只限于优化二步法的工艺参数,外延层质量没有大的改善,主要原因是GaN和衬底之间的晶格失配和热失配过大导致外延层中产生大量的晶体缺陷. 本文采用低压侧向外延技术制备高质GaN外延膜并对侧向外延的GaN晶体质量进行表征。,敦德立学知行相长,敦德立学知行相长,实验过程： 采用MOCVD法在蓝宝石（001）衬底上用传统的二步法生长GaN，随后用等离子增强化学气相沉积方法沉积SiNx.采用标准光刻和刻蚀工艺制作长条图形，侧向外延生长压力610KPa，温度10401080，并形成平整表面，
2、由此计算得出侧向外延生长合并之前平均的横纵生长速率之比2.5.,敦德立学知行相长,实验事实： 无论采用HVPE还是MOCVE法侧向外延生长GaN，沿垂直于掩膜条纹的方向上，掩膜侧向生长区与窗口去垂直生长的GaN之间存在c轴上的取向差，形成晶面倾斜，从而导致倒空间mapping中衍射峰沿着w方向没有明显分离，说明侧向生长区域相对窗口区GaN不存在取向差，即没有晶面倾斜。再有所测双晶摇摆曲线反映出螺位错和刃位错密度系数。,敦德立学知行相长,敦德立学知行相长,实验证实：侧面外延生长技术后的GaN外延层中的平均位错密度明显降低。从实验中我们观察到SiNx掩膜阻断了所有从GaN缓冲层与蓝宝石衬底界面延伸
3、到掩膜下方的穿透位错，在窗口区域有少量从GaN缓冲层延伸到掩膜窗口的穿透位错窗口区，进入二次生长的GaN中，但是这些位错大部分在侧向外延层生长了2微米内就发生转向，只有少量的位错继续延生直至样品的表面，因此侧向外延生长技 术,敦德立学知行相长,不仅大幅度降低了侧向生长区域的位错密度，而且还降低了窗口区的位错密度，使得二次外延生长GaN的晶体质量大大提高，截面像TEM的观察结果与X射线衍射结果一致。下图为完全合并后侧向外延GaN样品的（0002） 倒空间,敦德立学知行相长,敦德立学知行相长,不仅大幅度降低了侧向生长区域的位错密度，而且还降低了窗口区的位错密度，使得二次外延生长GaN的晶体质量大大提高，截面像TEM的观察结果与X射线衍射结果一致。,敦德立学知行相长,敦德立学知行相长,敦德立学知行相长,结论：采用MOCVD方法侧向外延GaN完全合并后GaN外延层表面平整，无晶面倾斜，晶体质量相对GaN衬底明显改善。分析发现：窗口区的穿
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