m面非极性GaN材料MOCVD生长和特性.pdfVIP

V01．28 第28卷增刊 半导体学报 Supplement 2007年9月 CHINESEJOURNALOFSEMICONDUCToRS Sep．，2007 谢自力1’’ 张 荣1 韩 平1 刘成祥1 修向前1 刘 斌1 李 亮1 赵 红1 朱顺明1 江若琏1 周圣明2 施 毅1 郑有蚪1 (1南京大学物理系江苏省光电功能材料重点实验室，南京210093) (2中国科学院上海光学精密机械研究所，上海201800) 特性的影响．通过优化生长，获得了非极化m面GaN单晶薄膜． 关键词：MOCVD；m面；非极化；GaN PACC：7850G；7870C；7360 中图分类号：TN304．2+3文献标识码：A 文章编号：0253．4177(2007)SO一0249-04 1 引言 2 实验 近年来GaN基Ⅲ族氮化物LED等光电子器 件研究取得了长足的进步，在a-越。03和SiC等衬采用金属有机物化学气相沉积(MoCVD)进行材料 底上制作的LED器件已经实现了商业生产[1]．但 在这些衬底上制备的器件结构沿生长方向(EOOOlJ N：为载气，生长室压力保持在6．67×104Pa．生长 方向)存在自发和压电极化电场，这个内建电场使得 前高温时通入NH3氮化和不通入NH。条件生长 LED内的多量子阱(MQW)的量子效率降低，从而 GaN材料．氮化处理的条件是衬底温度在800和 使得LED发光效率的提高受到限制．m面GaN基“ InGaN／GaN非极性LED摒除了极化电场对发光 料生长过程如下：首先在缓冲层生长温度分别为 效率的影响，有望进一步提高发光效率，因而受到广 泛的关注‘21． 长一薄层低温GaN缓冲层；然后升高温度至 铝酸锂(L蛳)是和GaN匹配非常好的晶体之 一，它和GaN的晶格失配率只有1．4％，是很有发展的厚度为1弘m左右．对m面GaN的生长条件进行 前景的生长GaN的衬底材料[3’4]．用C面L谶Q做 了优化，优化后的生长条件见表1所示；最后对优化 衬底材料，采用MBE，HVPE等技术合成生长m面 合成生长的GaN薄膜材料进行原子力显微镜 GaN的研究已有很多文献报道，而利用MOCVD生 长技术在(100)L瑚Q衬底上合成生长m面GaN薄 分析研究． 膜材料的报道尚不多[5~8]． 表1 本文采用MOCVD方法在(100)Li砧02衬底 Table1 conditionsofm Optimizedgrowth plane 上研制出m面的非极性GaN薄膜材料．研究了不 GaN substrate On(100)弘LLUOz grown 同生长条件对材料特性的影响．对生长温度，衬底氮 生长层