氮化硅层在GaN外延生长中的作用.pdfVIP

  1. 1、本文档共3页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
20∞年10月·广西·北海 第七届全国固体薄膜学术会议 氮化硅层在G州外延生长中的作用 叶志镇张吴翔赵炳辉刘红学王宇李先杭 浙江大学硅材料国家重点实验室.杭州.310027 【擅要】本文分析了硅表面形成的氮化硅层在CaN外延生长中的作用。XPS分析表明村底 在900_;C氨气氛中氮化10分钟后,表面覆盖着一层氮化硅,RHEED表明这层氮化硅为非 晶态.外延生长后的XRD的溯试分析表明该氮化硅呈一种高度择优取向的结晶状态。有 无氮化硅覆盖层的GaN外延薄膜的XRD的对比分析表明该薄氮化硅层提高了GaN外延薄 膜的晶体质量。 1 弓『言 在si衬底上的GaN的外延生长研究中,人们很早就想到,处于活性氨的气氛中,si 的表面可能会形成sixN。化合物。早期的研究中人们试图避免这种氮硅化合物的形成,因 为它可能楹化CaN外延膜的表面形貌【1]。1998年,Y.Nakada等人报道了在覆盖有氮化硅 层si衬底上的GaN的外延生长的研究结果。他们发现氮化硅处于非晶形态时,对GaN的外 延生长具有有利的作用,但是他们的报道中并未对氮化硅的具体作用作出明晰的解释【2]。 本文中,我们在有无氮化硅覆盖层的GaN外延薄膜的晶体学质量进行了对比分析,并由此 提出氮化硅在si基GaN外延中的作用的理论解释。 实验采用晶向为(111)的P型直拉si片做村底。1#样品硅片经过清洗后,在真空室 中通人NH,在900C下氮化i0分钟后.即进行外延生长。其中.缓冲层生长温度为800℃, 生长时间为10分钟;外延层生长温度为1050℃。生长时间为40分钟。2#样品硅片清洗后, 先在村底表面沉积一层Ga,时间为10分钟,再在真空室中通人NH,进行缓冲层生长,随后 进行外廷生长,生长参数与1耐葶品相同。3*样品在经过i0分钟的氮化后后,即取出进行 射线衍射对其晶体学性质进行测试。 在我们进行衬底的原位清洗时,通人了NH3、以使其分解为N:和H:,利用H:与$i0:之 间的反应以去除表面的钝化层。在这个过程中,活化的H愿子会与si衬底反应形成si的 晶态氯化硅薄膜【31。 图1示出了si衬底900.:C温度下在嘲]气氛中氮化i0分钟后的光电子能谱图(XPS)。 们可以看出Si村底氮化后的氮与硅的结台.这表明si的表面主要是si,吼覆盖着。图2为 si撙。膜呈一种非晶的状态。已有的研究【5,6,7]表明,N如在室温甚至更低的温度下就会与 si表面反应,但此时反应只是局部行为,当温度提高到600C,si的表面结构完全被破坏, 表明在此温度以上,si与NHs的反应不再是局部的,而是覆盖整个表面。图3和4分别为 40 2000年10月·广西·北海 第七届全国周体薄膜学术会议 村底氮化i0分钟后N和si随时间的j【Ps剥蚀图谱。与图1的结果相同.si与N的结合是 相当明显的,由此我们可以进一步证实表面确实覆盖着一层氮化硅膜。 图1、硅衬底在900度氮化10分钟后的XPS谱 图2、si衬底900‘:C温度下氯化i0分钟后的RHEED图谱 . t t f I l - : 度下氮化i0分钟后si元素的Y,PS剥蚀图谱(图中从下而上为表面向深度方向的测试结果) 了另一衍射峰,我们认为此峰是六方结构氮化硅的(0002)衍射蜂,其对应的晶面间距为 2.82。我们认为9001C时si、表面氮化形成的Si,N.由非晶态转化成一种高度择优取向的晶 衍射峰出现,其中,GaN(0002)衍射峰相对于图5中明显宽化:另外,两样品的生长条件 一样,厚度对衍射峰强度的影响可忽略不计,从图中可看出

文档评论(0)

bhl0572 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档