首先，SiO2掩膜沉积于GaN层上，随后条带通过衬底腐蚀，衬底还能阻止高温时的GaN成核。晶粒在相遇前只能横向生长，此后传统的ELO生长发生。横向层在SiO2表面扩张，SiO2表面沉积于GaN层之上。悬空外延技术还有一些变种，例如无需SiO2掩膜的悬空外延[GEH00]，以及选择性悬空外延，也称为“空气桥”ELO[KID 00]。图2-26 GaN在SiC上的悬空外延生长，图片摘自文献[DAV 01]。......
2023-06-15
悬空外延下的GaN纳米柱阵列及其生长现象
【摘要】：当2D外延的参数失配很高时，存在一个临界厚度，当厚度小于临界厚度时，生长完成的薄膜开始释放原来吸收的弹性能量，并制造出一些位错。对于GaN/Al2O3，这种现象发生于第1个单层。图2-27 GaN层横截面的SEM图像，使用悬空外延技术，图片摘自文献[DAV 01]。可以在聚结区下观察到一些空隙图2-28 1μm高的GaN纳米柱阵列。MOVPE生长开始于纳米蚀刻掩膜。图2-29 在AlN/SiC纳米柱上的MOVPE再生长。刻蚀掩膜由正方形基元组成，最小的基元边长为40nm[BOU 06]
当2D外延的参数失配很高时，存在一个临界厚度，当厚度小于临界厚度时，生长完成的薄膜开始释放原来吸收的弹性能量，并制造出一些位错。对于GaN/Al2O3，这种现象发生于第1个单层。当外延生长发生于纳米表面且厚度为临界值时，理论上层中没有位错是可能的[LUR 86]。这一想法已经得到证实，利用纳米刻蚀技术，生长出没有缺陷的GaN纳米柱[HER 06]，GaN可以在金属点上方[WAN 06]或直接在硅上[CAL 00]用催化剂辅助成核（见图2-28）。
图2-27 GaN层横截面的SEM图像，使用悬空外延技术，图片摘自文献[DAV 01]。可以在聚结区下观察到一些空隙
图2-28 1μm高的GaN纳米柱阵列。MOVPE生长开始于纳米蚀刻掩膜。插图为纳米柱自上向下的俯视图，显示出纳米柱的六角结构[HER 06]
近年来，利用这种纳米柱制作出了氮化物纳米LED[KIK 04，KIM 04]。还实现了使用AlN/6H-SiC纳米晶柱的GaN ELO生长（见图2-29），目的是生长出低位错密度的GaN聚结层[BOU 06]。聚结的形态学演变应能形成一张位错密度小于106/cm2的平面薄膜。
图2-29 在AlN/SiC纳米柱上的MOVPE再生长。刻蚀掩膜（160×160μm2）由正方形基元组成，最小的基元边长为40nm[BOU 06]
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2023-06-15
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2023-06-15
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2023-06-15
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2023-06-30
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如何利用MOVPE进行GaN生长？详细阅读
MOVPE于20世纪70年代首次应用于As[MAN 72]。有机金属与NH3前体经两个独立的入口注入反应器，目的是减少气相的寄生反应。图2-16 MOVPE反应器示意图注：有机金属化合物和NH3经两个独立的管道注入生长室。由于生长期间使用的高温，NH3的流量必须大，以避免氮从GaN表面蒸发。......
2023-06-15
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2023-06-30
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2023-06-20
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