半極性 III 族氮化物由于其用于光電器件的弱極化場而引起了極大的關(guān)注。高質(zhì)量的半極性 AlN 模板對于制造基于 AlGaN 的紫外光學(xué)器件至關(guān)重要。
近日，第七屆國際第三代半導(dǎo)體論壇暨第十八屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會展中心舉行。期間，“氮化物半導(dǎo)體襯底與外延技術(shù)“分論壇上，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所助理研究員陳荔做了題為“基于藍(lán)寶石襯底的半極性面AlN外延及高溫?zé)崽幚硌芯?rdquo;的主題報告,分享了最新研究成果。
研究中半極性AlN是通過金屬有機氣相外延 (MOVPE) 在外國藍(lán)寶石襯底上生長的。由于生長的半極性AlN薄膜的晶格失配和各向異性生長速率，形成了高密度的堆垛層錯。AlN外延層的高溫處理促進(jìn)了堆垛層錯和位錯的消滅。通過高分辨率透射電子顯微鏡研究高溫處理后的晶格排列。堆垛層錯在高溫處理后轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠治诲e，沒有延伸到再生長的 AlN 層中。結(jié)果，再生長的 AlN 層表現(xiàn)出比第一個 AlN 模板更好的結(jié)晶質(zhì)量。
然而，在經(jīng)過高溫處理的 AlN 模板中發(fā)現(xiàn)了很強的壓縮應(yīng)變，這也會導(dǎo)致 AlN 生長的晶格失配并導(dǎo)致新產(chǎn)生的缺陷。因此，仔細(xì)的應(yīng)變管理對于高溫處理的 AlN 模板上的后生長 AlN 層至關(guān)重要?？傮w而言，高溫退火和再生長過程被證明是實現(xiàn)高效半極性紫外半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定且可重復(fù)的技術(shù)。
然而，在經(jīng)過高溫處理的 AlN 模板中發(fā)現(xiàn)了很強的壓縮應(yīng)變，這也會導(dǎo)致 AlN 生長的晶格失配并導(dǎo)致新產(chǎn)生的缺陷。因此，仔細(xì)的應(yīng)變管理對于高溫處理的 AlN 模板上的后生長 AlN 層至關(guān)重要?？傮w而言，高溫退火和再生長過程被證明是實現(xiàn)高效半極性紫外半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定且可重復(fù)的技術(shù)。
（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場資料整理，如有出入敬請諒解）
