MOCVD生长不同Al组分AlGaN薄膜

本文研究了利用金属有机物化学汽相淀积系统（MOCVD）生长高质量不同Al组分AlxGa1-xN薄膜（0．13〈x〈0．8）。扫面电子显微镜（SEM）照片表明生长的AlN插入层有效地调节了AlGaN层与GaN支撑层的应力，使AlGaN表面平整无裂纹，原子力显微镜（AFM）测量得到所有AlGaN薄膜粗糙度均小于1nm。通过原位干涉谱发现，AlGaN薄膜生长速率主要由Ga流量大小控制，随Al组分升高逐渐降低。利用X射线衍射和卢瑟福背散射（RBS）两种方法确定AlGaN薄膜的Al组分，发现Al组分与摩尔比TMAl／（TMGa＋TMAl）关系为线性，说明在优化的生长条件下，Al原子与NH3的寄生反应得到了有效的抑制。     

MOCVD生长不同Al组分AlGaN薄膜

本文研究了利用金属有机物化学汽相淀积系统(MOCVD)生长高质量不同Al组分AlxGa1-xN薄膜(0.13＜x＜0.8).扫面电子显微镜(SEM)照片表明生长的AlN插入层有效地调节了AlGaN层与GaN支撑层的应力,使AlGaN表面平整无裂纹,原子力显微镜(AFM)测量得到所有AlGaN薄膜粗糙度均小于1 nm.通过原位干涉谱发现,AlGaN薄膜生长速率主要由Ga流量大小控制,随Al组分升高逐渐降低.利用X射线衍射和卢瑟福背散射(RBS)两种方法确定AlGaN薄膜的Al组分,发现Al组分与摩尔比TMAl/(TMGa+TMAl)关系为线性,说明在优化的生长条件下,Al原子与NH3的寄生反应得到了有效的抑制.     

MOCVD生长不同Al组分AlGaN薄膜

本文研究了利用金属有机物化学汽相淀积系统(MOCVD)生长高质量不同Al组分AlxGa1-xN薄膜(0.13相似文献   

MOCVD方法制备高Al组分AlGaN

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上外延生长了高Al组分的AlGaN薄膜.采用透射谱的方法确定AlGaN外延层的带隙,采用X光双晶衍射(DCXRD)的ω扫描摇摆曲线表征AlGaN外延层晶体质量,采用扫描电子显微镜表征AlGaN外延层的表面形貌.对生长压力为1.33×104和0.66×104Pa的两个样品的光学性质、晶体质量及表面形貌进行了对比.     

MOCVD方法制备高Al组分AlGaN

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上外延生长了高Al组分的AlGaN薄膜.采用透射谱的方法确定AlGaN外延层的带隙,采用X光双晶衍射(DCXRD)的ω扫描摇摆曲线表征AlGaN外延层晶体质量,采用扫描电子显微镜表征AlGaN外延层的表面形貌.对生长压力为1.33×104和0.66×104Pa的两个样品的光学性质、晶体质量及表面形貌进行了对比.     

高Al组分AlGaN材料优化生长与组分研究

研究了金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)系统外延高Al组分较厚AlGaN薄膜材料的生长技术。实验发现,AlGaN/GaN结构中的AlGaN材料的相分离现象可能是由于过低的生长V/III以及材料所受的张应力状态所致,而V/III过高时则会出现Al源的并入效率饱和。采用AlN过渡层技术,外延生长了表面无裂纹的45%Al组分较厚(100～200nm)AlGaN薄膜材料。所得材料的Al组分与气相Al组分相同,(0002)面X射线衍射(XRD)双晶摇摆曲线半高宽(FWHM)为376arcsec,并发现AlN过渡层的质量影响着其上AlGaN材料的Al组分与晶体质量。实验观察到AlGaN材料的表面形貌随着样品中Al组分的增加从微坑主导模式逐步转变为微裂主导模式,采用AlN过渡层可延缓这一转变。     

MOCVD生长源流量对p型GaN薄膜特性影响的研究

利用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上生长p型GaN:Mg薄膜,对不同二茂镁(CP2Mg)流量和Ⅴ族和Ⅲ族摩尔(Ⅴ/Ⅲ)比生长的p型GaN:Mg薄膜特性进行研究。研究表明,增加Ⅴ/Ⅲ比,可以降低螺旋位错密度,提高p型GaN晶体质量。当Ⅴ/Ⅲ比为3 800时,Cp2Mg流量最高为170sccm,获得p型GaN(002)面峰值半高宽(FWHM)最窄为232"。同时研究发现,单纯提高Ⅴ/Ⅲ比对降低刃型位错影响较不明显。     

MOCVD生长的全组分InGaN材料

利用金属有机物化学气相淀积(MOCVD)方法在C面蓝宝石衬底上制备了全组分InGaN薄膜,通过改变生长温度和In/Ga比例成功调控了InGaN合金组分和带隙宽度。利用不同的物理表征手段系统研究了InGaN薄膜的晶体结构和光电学性质,XRD和Hall等测试结果表明:富Ga的InGaN薄膜具有较好的晶体质量,背景电子浓度基本均比富In的InGaN低一个数量级。同时,结合光致发光谱和光学透射谱研究了InGaN合金带隙随In组分的变化关系。     

Mg掺杂的AlGaN的MOCVD生长

文章主要研究利用金属有机物化学汽相沉积（MOCVD）方法制备的Mg掺杂AlGaN薄膜。根据Raman光谱对Mg掺杂AlGaN薄膜应力和X射线摇摆曲线对晶体质量的研究表明引入高温AlN插入层能有效调节应力，并提高薄膜质量，降低位错密度。实验发现在保持Mg掺杂量不变的情况下，随着Al组分的上升，材料中出现大量岛状晶核，粗糙度变大，晶体质量下降，由三维生长向二维生长的转变更加困难。同时研究发现Al组分的上升和Mg掺杂量的增加都会使得螺位错密度上升；Mg的掺杂对于刃位错有显著影响，而Al组分的上升对刃位错无明显影响。经过退火温度对空穴浓度影响的研究，发现对于P型Al0.1Ga0.9N样品，900℃为比较理想的退火温度。     

Mg掺杂的AlGaN的MOCVD生长

文章主要研究利用金属有机物化学汽相沉积(MOCVD)方法制备的Mg掺杂AlGaN薄膜。根据Raman光谱对Mg掺杂AlGaN薄膜应力和X射线摇摆曲线对晶体质量的研究表明引入高温AlN插入层能有效调节应力，并提高薄膜质量，降低位错密度。实验发现在保持Mg掺杂量不变的情况下，随着Al组分的上升，材料中出现大量岛状晶核，粗糙度变大，晶体质量下降，由三维生长向二维生长的转变更加困难。同时研究发现Al组分的上升和Mg掺杂量的增加都会使得螺位错密度上升;Mg的掺杂对于刃位错有显著影响，而Al组分的上升对刃位错无明显影响。经过退火温度对空穴浓度影响的研究，发现对于P型Al0.1Ga0.9N样品，900℃为比较理想的退火温度。     

高Al组分AlGaN及其光导器件

在蓝宝石(0001)衬底上采用金属有机化学气相淀积(MOCVD)方法生长了掺Si的n型Al0. 45 Ga0. 55N外延层,透射光谱表明材料对280nm以前紫外光显著吸收;双晶摇摆曲线表明材料存在大量缺陷。用此材料制作了光电导探测器,结合材料讨论了持续光电导效应的产生机理。     

高Al组分AlGaN的ICP干法刻蚀

初步研究了采用Cl2 /Ar /He等离子体对MOCVD生长的背照射Al0. 45 Ga0. 55N材料的 ICP干法刻蚀工艺。采用离子束溅射生长的Ni作为刻蚀掩模,刻蚀速率随ICP直流偏压的增加而增加。采用传输线模型测量了刻蚀前后AlGaN材料方块电阻的变化,分析了干法刻蚀电学损伤与直流偏压的关系。用扫描电镜( SEM)观察了不同直流偏压下刻蚀台面形貌,并对其进行了分析。     

蓝宝石上高电子迁移率AlGaN/GaN材料的研究

通过优化蓝宝石衬底上GaN材料缓冲层和Mg掺杂生长工艺,获得了高质量的半绝缘GaN缓冲层,同时通过优化AlGaN/GaN异质结材料中AlN插入层的厚度,获得了性能优良的AlGaN/GaN HEMT材料.室温下2DEG载流子面密度为1.21×10013/cm2,迁移率为1970 cm2/V·s,77 K下2DEG迁移率达到13000 cm2/V·s.     

退火对高Al组分AlGaN P-I-N二极管光电性能的影响

研究了不同条件下的退火对高Al组分AlGaN P-I-N二极管性能的影响。研究结果表明，合适的退火条件既能使AlGaN与电极之间形成良好的欧姆接触，同时又能显著降低AlGaN P-I-N二极管的反向漏电流，反偏压5V时，暗电流密度由2.0×10-1A／cm2降为5.7×10-5A／cm2，串阻由18.01kΩ减小到1.071kΩ，从而优化了AlGaN P-I-N二极管的I-V特性。分析认为这与退火改善接触电极特性，同时消除器件制备工艺中引入的损伤、降低缺陷态密度有关。     

高Al组分AlGaN肖特基二极管研制

制备了高Al组分AlxGal-xN肖特基二极管(x≥0.4),并且研究了该二极管在退火前后I-V特性的变化.计算了退火前后该器件的理想因子、势垒高度.退火后势垒高度由0.995 eV提高到1.1689 eV,理想因子由1.699增大为1.934,器件的接触特性得到改善,在-5V时,暗电流密度减小为1.025×10-6 A/cm2.     

MOCVD于高温AlN模板上生长的AlGaN材料

A high temperature AlN template was grown on sapphire substrate by metalorganic chemical vapor deposition.AFM results showed that the root mean square of the surface roughness was just 0.11 nm.Optical transmission spectrum and high resolution X-ray diffraction（XRD）characterization both proved the high quality of the AlN template.The XRD（002）rocking curve full width at half maximum（FWHM）was about 53.7 arcsec and（102）FWHM was about 625 arcsec.The densities of screw threading dislocations（TDs）and edge TDs wereestimated to be - 6 × 10^6 cm^-2 and - 4.7 ×10^9 cm^-2. AlGaN of Al composition 80.2% was further grown on the AlN template. The RMS of the surface roughness was about 0.51 nm. XRD reciprocal space mapping was carried out to accurately determine the Al composition and relaxation status in the AlGaN epilayer. The XRD （002） rocking curve FWHM of the AIGaN epilayer was about 140 arcsec and （102） FWHM was about 537 arcsec. The density of screw TDs was estimated to be - 4 × 10^7 cm^-2 and that of edge TDs was - 3.3 × 10^9 cm^-2. These values all prove the high quality of the AlN template and AlGaN epilayer.