SiNx介质薄膜制备及其对GaN表面金刚石形核生长的影响

SiNx作为GaN和金刚石异质结构的中间层,不仅是下层GaN材料的保护层,也是上层金刚石的形核生长层,因此SiNx介质薄膜对于GaN表面合成高质量金刚石具有重要的意义。研究分别采用低压化学气相沉积（LPCVD）和磁控溅射（MS）方法在GaN-Si衬底上制备SiNx介质薄膜。利用扫描电镜、傅立叶红光光谱、X射线衍射、激光拉曼等技术对SiNx薄膜的表面形貌、晶体结构和表面官能团等进行分析。结果表明,采用LPCVD镀制的非晶态SiNx介质薄膜经籽晶播种、形核生长金刚石后,金刚石/SiNx/GaN界面完整致密;采用MS制备的SiNx介质薄膜呈晶态特征,对应的界面出现明显的刻蚀坑。沉积方式会影响SiNx薄膜的晶体结构和微观形貌,高致密度的非晶态结构有利于金刚石层快速形核生长,对于构建金刚石基GaN结构更为有利。