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高質量半絕緣GaN的制備

2008年04月01日 0:0 6357次瀏覽 來源：   分類： 新技術

        GaN作為寬禁帶半導體材料之一，因其良好的熱穩(wěn)定性、較高的擊穿電壓，在高功率高頻率電子器件方面有較大發(fā)展前途。通常非摻雜GaN因Ga空位和殘余氧表現為n型。摻入某些金屬元素（如鐵）作為深能級受主，利用補償作用可改善GaN電學性質。

       利用MOCVD技術，在2英寸c面藍寶石襯底上，按照標準的兩步生長法制備GaN薄膜。TMGa和NH3分別作為Ga源和N源，雜質源Cp2Fe通過H2攜帶進入生長室。在520℃生長GaN晶核層，之后在1080℃生長0.5μm厚的摻鐵GaN緩沖層，最后生長1.5μm厚的非摻雜GaN緩沖層。分別制備了3×1018/cm3輕摻雜和1×1019/cm3重摻雜兩種GaN樣品，作為對比研究摻入Fe對GaN表面形貌、光學和電學性質的影響。GaN表面隨著摻入Fe的增加變得很粗糙，表明GaN生長模式由二維生長轉變?yōu)槿S生長。X射線搖擺曲線的半波全寬表明，少量Fe的摻入并沒有顯著降低晶體質量。通過測量樣品Hall效應，發(fā)現輕摻雜樣品載流子濃度比非摻雜樣品降低了約4個數量級，為1.6×1012/cm3，重摻雜樣品幾乎不導通。這一結果證明了Fe原子在Ga空位的補償作用，得到了高質量的半絕緣GaN薄膜。(摘編上海硅酸鹽研究所網)

責任編輯：CNMN

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