23 (610)

Osadzanie GaN na strukturyzowanym podłożu Si

Strukturyzowane podłoże Si (335): rysunek schematyczny (a), obraz SEM przed (b) i po osadzeniu HT-GaN na LT-GaN/GaAs/AlAs/GaAs (c) i 50 nm LT-A1N

Przekrojowe obrazy TEM etapów wzrostu warstwy GaN:

a)    niskotemperaturowa warstwa nukleacyjna

b)    warstwa nukleacyjna i 25 nm warstwa GaN

c)    warstwa nukleacyjna i 50 nm warstwa

GaN

d)    warstwa nukleacyjna i 100 nm warstwa GaN

e)    warstwa nukleacyjna i 200 nm warstwa

GaN

f)    warstwa nukleacyjna i 400 nm warstwa GaN

Epitaksja z fazy ciekłej LPE

śllzgacz kaseta

Techniki epitaksji

Epitaksja z fazy ciekłej LPE Epitaksja z fazy gazowej VPE Epitaksja ze związków metaloorganicznych MOVPE Epitaksja z wiązek molekularnych MBE Epitaksja warstw atomowych ALE

Etapy epitaksjalnego wzrostu warstw:

■    zarodkowanie (nukleacja) -powstawanie wysp

■    koalescencja wysp (zrastanie)

* tworzenie ciągłej warstwy

li

O    _

|j|

Model wzrostu heteroepitaksjalnej warstwy GaN na szafirze:

a)    nukleacyjna warstwa niskotemperaturowa

b)    zalążki wysp nuklecyjnych

c)    Rozrost i koalescencja ziaren

d)    wzrost kolumnowy warstwy

Porównanie technik epitaksjalnych

Metoda wzrostu	czas	Właściwości	Ograniczenia
LPE (Liąuid phase epitaxy)	1963	Osadzanie na podłożu z przesyconych metalicznych roztworów	Ograniczona wielkość podłoży, słaba kontrola wzrostu supercienkich warstw
VPE (Vapor phase epitaxy	1958	Wykorzystuje chlorki metali do transportu reagentów	Niemożność osadzania warstw z Al Grube warstwy
MBE (Molecular Beam Epitaxy)	1958 1967	Osadzanie warstw w warunkach wysokiej próżni, chgarakteryzacja rn-situ	Niemożność osadzania warstw o wysokiej prężności par (P) Wolna i droga
MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)	1968	Używa związków metalorganicznych jako źródeł, charakteryzacja in-situ	Niektóre związki b. toksyczne (AsR,) Domieszkowanie warstw węglem
ALE (Atomie Layer Epitaxy)	1974	Kolejno zachodzące samopgraniczające się reakcje między gazowymi prekursorami i podłożem	W trakcie jednego pełnego cyklu osadzana jest tylko jedna warstwa atomowa

Kaseta grafitowa do epitaksji z fazy ciekłej

1) podłoże, 2) stop, 3) przykrywka grafitowa