高质量半绝缘GaN的制备
2008年04月01日 0:0 6146次浏览 来源： 中国有色网 分类： 新技术
GaN作为宽禁带半导体材料之一，因其良好的热稳定性、较高的击穿电压，在高功率高频率电子器件方面有较大发展前途。通常非掺杂GaN因Ga空位和残余氧表现为n型。掺入某些金属元素（如铁）作为深能级受主，利用补偿作用可改善GaN电学性质。
利用MOCVD技术，在2英寸c面蓝宝石衬底上，按照标准的两步生长法制备GaN薄膜。TMGa和NH3分别作为Ga源和N源，杂质源Cp2Fe通过H2携带进入生长室。在520℃生长GaN晶核层，之后在1080℃生长0.5μm厚的掺铁GaN缓冲层，最后生长1.5μm厚的非掺杂GaN缓冲层。分别制备了3×1018/cm3轻掺杂和1×1019/cm3重掺杂两种GaN样品，作为对比研究掺入Fe对GaN表面形貌、光学和电学性质的影响。GaN表面随着掺入Fe的增加变得很粗糙，表明GaN生长模式由二维生长转变为三维生长。X射线摇摆曲线的半波全宽表明，少量Fe的掺入并没有显著降低晶体质量。通过测量样品Hall效应，发现轻掺杂样品载流子浓度比非掺杂样品降低了约4个数量级，为1.6×1012/cm3，重掺杂样品几乎不导通。这一结果证明了Fe原子在Ga空位的补偿作用，得到了高质量的半绝缘GaN薄膜。(摘编上海硅酸盐研究所网)
责任编辑：CNMN
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