Например, Бобцов

ПОЛУЧЕНИЕ ТОЛСТЫХ СЛОЕВ НИТРИДА ГАЛЛИЯ МЕТОДОМ МНОГОСТАДИЙНОГО РОСТА НА ПОДЛОЖКАХ С КОЛОННОЙ СТРУКТУРОЙ

Аннотация:

Предмет исследования. Рассмотрены процессы образования и поведения дефектов при многостадийном выращивании толстых эпитаксиальных слоев нитрида галлия методом хлорид-гидридной эпитаксии на подложках GaN/Al2O3с зарощенной колонной структурой, сформированных с помощью газофазной эпитаксии из металлорганических соединений. Методы. Рост первичных слоев GaN осуществлялся методом газофазной эпитаксии из металлорганических соединений. На поверхности этих слоев методом реактивного ионного травления создавались колонны высотой 800 нм. Далее колонны заращивались слоем нитрида галлия толщиной 3–4 мкм. На сформированной таким образом подложке проводилось многостадийное выращивание слоев GaNметодом хлорид-гидридной эпитаксии с общей толщиной 100–1500 мкм. Характеризация полученных слоев проводилась с применением методов оптической и электронной микроскопии, а также спектроскопии комбинационного рассеяния света.Основные результаты. Плотность дислокаций в слоях, выращенных хлорид-гидридной эпитаксией, составила (3–6)·107 см–2, что было на порядок ниже, чем в использованной подложке, и на два–три порядка ниже, чем плотность дислокаций в типичных эпитаксиальных слоях GaNна обычных сапфировых подложках. Данные спектроскопии комбинационного рассеяния света показали низкий уровень напряжений в выращенных слоях и их высокую структурную однородность. По итогам исследования установлено, что в условиях многостадийного роста не катастрофические (не приводящие к разрушению образца) трещины способны к трансформации в макропоры и оказываются важным структурным элементом, способствующим протеканию релаксации напряжений в объеме толстых слоев нитрида галлия, выращиваемых на инородной подложке.Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при разработке гетероструктур на основе нитридов элементов III группы для приборов оптоэлектроники и высокочастотной и силовой микроэлектроники.

Ключевые слова:

Статьи в номере