藍(lán)寶石襯底與GaN外延層中缺陷與雜質(zhì)的研究.pdf_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文用化學(xué)腐蝕法對(duì)CZ法生長的φ50mm藍(lán)寶石單晶中的位錯(cuò)和缺陷進(jìn)行了分析研究,并采用金相顯微鏡和SEM對(duì)其進(jìn)行了顯微觀察和分析.進(jìn)行了不同溫度、不同的試劑以及不同的腐蝕時(shí)間條件下的缺陷顯示實(shí)驗(yàn).發(fā)現(xiàn),用熔融的KOH腐蝕劑在290℃下腐蝕15分鐘時(shí),顯示的位錯(cuò)最為清晰、準(zhǔn)確,效果最佳.利用原子力顯微鏡(AFM)觀察了藍(lán)寶石襯底和GaN外延層中缺陷形貌以及襯底與外延之間生長界面的情況,發(fā)現(xiàn)在藍(lán)寶石襯底上外延GaN,當(dāng)藍(lán)寶石中的位錯(cuò)密度小于

2、10﹪m2時(shí),GaN中的位錯(cuò)密度增值到10<'8>~10<'9>/cm<'2>.且GaN外延層中的位錯(cuò)密度與藍(lán)寶石襯底中的位錯(cuò)密度沒有線性關(guān)系.用掃描電鏡(SEM)、XPS、電子探針和紫外熒光光譜儀測(cè)量了藍(lán)寶石襯底和GaN外延層中的Mo雜質(zhì)的含量,發(fā)現(xiàn)藍(lán)寶石襯底中含有Mo雜質(zhì),含量約為10<'-4>(質(zhì)量含量);而在外延層GaN中沒有檢測(cè)到Mo雜質(zhì),即Mo雜質(zhì)含量小于ppm級(jí).由此可見,在目前的器件產(chǎn)業(yè)工藝要求下用廉價(jià)的Mo坩鍋生長藍(lán)寶

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