高温退火对AlN外延材料晶体质量的影响

采用高温退火技术改善金属有机物化学气相沉积AlN薄膜材料晶体质量。研究发现较低的生长温度下，Al原子迁移能力弱，外延呈岛状生长模式，形成大量的柱状晶粒，晶粒倾斜、扭曲，晶格原子排列混乱，存在大量的位错和层错缺陷；高温退火时晶格发生重构，晶粒合并，位错和层错缺陷减少，晶格排列整齐，晶体质量得到提升。通过优化生长温度和退火温度，获得了高质量的200 nm厚AlN模板，其（002）和（102）面的X射线双晶衍射摇摆曲线半高宽分别为107 arcsec和257 arcsec，位错密度比退火前降低了2～3个数量级。