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AlN成核层厚度对Si上外延GaN的影响
AlN 成核层厚度对 Si 上外延 GaN 的影响
1 1* 1 1 2 1 1 2
邓旭光 ,韩军 ,邢艳辉 ,汪加兴 ,范亚明 ,陈翔 ,李影智 ,朱建军
(1.北京工业大学光电子技术省部共建教育部重点实验室,北京 100124 ；
2. 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室,江苏苏州215123)
摘要：采用低温 AlN 成核层在 Si(111)衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备
生长了 GaN 薄膜。采用高分辨 X 射线衍射、椭圆偏振光谱仪和原子力显微镜研究了 AlN
1 成核层的厚度对GaN 外延层的影响。对AlN 的测试表明 ，AlN 的表面粗糙度随着厚度增加
v
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6 而变大。对 GaN 的测试表明，所有GaN 样品在垂直方向处于压应变状态 ，并且随AlN 厚
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0 度增加而略有减弱。GaN 的(0002) ω扫描的峰值半宽(FWHM)随着AlN 成核层厚度增加而
0
.
1 略有升高，GaN(10-12) ω扫描的峰值半宽随着厚度增加而有所下降。(10-12) ω扫描的峰
0
7 值半宽与 GaN 的刃型穿透位错密度相关。说明 AlN 成核层的厚度较大时，会降低刃型穿
1
0
2 透位错密度，并减弱c 轴方向的压应变状态。
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i
X 关键词：氮化镓(GaN) ；AlN 成核层；Si 衬底 ；金属有机化合物气相沉积(MOCVD)
a
n
i 中图分类号：O484 文献标识码：A
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Effect of AlN nucleation layer thickness on the quality of GaN grown
on Si(111)
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DENG Xu-guang ,HAN Jun ,XING Yan-hui ,FAN Ya-ming ,LI Ying-zhi ,ZHU Jian-jun
1 基金项目：国家自然科学基金 (NoNo和 No；国家杰出青
年科学基金(No；北京市自然科学基金(批准号：4102003 和 4112006)
* ：通讯联系人:韩军，hanjun@bjut.edu.cn，Tel：010816
(1.Beijing Optoelectronic Technology Laboratory, Beijing University of Technology, Beijing 100022,
China;
2.Key Laboratory of Nano devices and Applications, Suzhou Institute of Nano-tech and Nano-bionics,
Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123,China)
Abstract: GaN thin film with AlN nucleation layer is grown on Si(111) substrates using metal-organic
chemical vapor deposition(MOCVD). High resolution X-ray diffraction, ellipsometer and atomic force
microscope is used to investigate the effect of AlN thickness on GaN film. It is found that
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