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      高質(zhì)量半絕緣GaN的制備

      2008年04月01日 0:0 6039次瀏覽 來源:   分類: 新技術(shù)

              GaN作為寬禁帶半導(dǎo)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(xiàn)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(xué)性質(zhì)。

             利用MOCVD技術(shù),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(zhì)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(xué)和電學(xué)性質(zhì)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(zhuǎn)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(zhì)量。通過測量樣品Hall效應(yīng),發(fā)現(xiàn)輕摻雜樣品載流子濃度比非摻雜樣品降低了約4個數(shù)量級,為1.6×1012/cm3,重摻雜樣品幾乎不導(dǎo)通。這一結(jié)果證明了Fe原子在Ga空位的補償作用,得到了高質(zhì)量的半絕緣GaN薄膜。(摘編上海硅酸鹽研究所網(wǎng))

      責任編輯:CNMN

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