lN成核层厚度对Si上外延GaN的影响

采用低温 AlN 成核层在 Si(111)衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备摘要：采用低温 AlN 成核层在 Si(111)衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)设备生长了 GaN 薄膜。采用高分辨 X 射线衍射、椭圆偏振光谱仪和原子力显微镜研究了 AlN成核层的厚度对 GaN 外延层的影响。对 AlN 的测试表明，AlN 的表面粗糙度随着厚度增加而变大。对 GaN 的测试表明，所有 GaN 样品在垂直方向处于压应变状态，并且随 AlN 厚度增加而略有减弱。GaN 的(0002) ω扫描的峰值半宽(FWHM)随着 AlN 成核层厚度增加而略有升高，GaN(10-12) ω扫描的峰值半宽随着厚度增加而有所下降。(10-12) ω扫描的峰值半宽与 GaN 的刃型穿透位错密度相关。说明 AlN 成核层的厚度较大时，会降低刃型穿透位错密度，并减弱 c 轴方向的压应变状态。