缓冲层厚度对GaN外延薄膜性能的影响.pdfVIP

　第 34卷 第 3期 　 　　　　　　　　 　人 　工 　晶　体 　学 　报　　　　　　　　　　 Vo l. 34　 3 No. 　 2005年 6月 　　　　　　　　　　　 JOURNAL OF SYN TH ET IC CRYSTAL S　　　　　　　　　　　　June, 2005　 缓冲层厚度对 MOCVD 法生长 GaN 外延薄膜性能的影响 吴洁君, 韩修训, 李杰民, 黎大兵,魏宏远 , 康亭亭, 王晓晖, 刘祥林 , 王占国 (中国科学院半导体研究所 ,材料开放重点实验室 ,北京 100083) 摘要 :本文研究了低温 GaN (L TGaN )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 A FM 研究 L TGaN 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 、A FM μ 和 H all测量研究 1 m 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 L TGaN 缓冲层厚度的增加 : XRD 的半高宽 FW HM s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 L TGaN 缓冲层的最优生长时间。 关键词 :缓冲层厚度 ; GaN ;蓝宝石衬底 ;MOCVD 中图分类号 : O484 　 　 　 　 文献标识码 : A 　 　 　 文章编号 : 1000985X (2005) Influence of Buffer L ayer Th ickness on the Properties of an Undoped GaN L ayer Grown on Sapph ire Sub stra te by M eta lorgan ic Chem ica l Vapor D eposition WU J iejun, HAN X iu x un, L I J iem in, L I D a bing, W E I H ong y uan, KAN G T ing ting, WAN G X iaohu i, L IU X iang lin, WAN G Z han g uo ( Key L aboratory of Sem iconductor M aterials Science, In stitu te of Sem iconductors, Ch inese A cademy of Sciences, B eij ing 100083