GaN体单晶生长技术研究现状.PDFVIP

维普资讯 技术专栏 T~hnologyColumn GaN体单晶生长技术研究现状 徐永宽 (中国电子科技集 团公司 第四十六研究所 300220) 摘要：回顾 了GaN体单晶材料的发展历程并介绍 了研究现状。主要讨论 了HVPE法和气相传 输法等气相生长方法，以及 HNPSG、助溶剂法、氨热法、提拉法等熔体生长方法。针对每种生 长方法。阐述了其生长原理、特点及研究现状。 关键词 ：氮化镓；体单晶；生长方法 ；气相外延 ；升华法 ；助溶剂法；氨热法 中图分类号 ：TN304．054 文献标识码 ：A 文章编号 ：1003．353X (2007)02．0101．05 DevelopmentStatusofBulkGaN SingleCrystalGrowthTechniques xu Yong—kuan (The46 ResearchInstitute，CETC，Tianfin300220，Ch／na) Abstract：Thehistoryand thepresentresearchprogressofGaN bulk crystaltechniqueswerereviewed andintroduced．GaNvaporphasegrowthtechniques，suchasHVPE (hydridevaporphaseepitaxy)andSST (sublimationsandwichtechnique)，andgrowthmethodsfrommelt，suchasHNPSG (hJghnitrogenpressure solutionrgowth)，fluxmethod，ammonothermalmethodnadseed—pullmethod，werediscussed．Thegrowth theory，charactersnadprogressforeachgrowthtechniqueatpreesntwereelaboratde ． Keywords：GaN；bulkcrystal；growthmethod；VPE；SST；flux；ammonothermal 没有晶格失配和热失配，与异质外延相 比，器件中 1 引言 缺陷会大大降低l6；2)可以省去表面氮化、成核 近年来 ，GaN在光电子领域和高温高频 电子应 层及缓冲层生长等步骤 ，实现二维生长 ；3)激光 用前景倍受关注。由于直接带隙宽，GaN可用来制 管的共振腔可以通过简单的解理来实现 7【；4)可 作蓝光 LED及蓝／紫 LD[卜，在全彩显示 、半导体 克服蓝宝石不导电的缺点，实现垂直器件结构，从 照明、数据存储等方面具有 良好 的发展前景。GaN 而大大简化了器件制作工艺 。 还是制作紫外探测器 J的良好材料。由于具有化学 2 GaN体单晶研究现状 稳定性好、热传导性能优 良、击穿电压高、介电常 数低等特点，所以 GaN在高温、大功率、高频器 1932年 Johnson等人l8将 N 通过热 的液态 件方面的应用也极其 引人注 目l4j。GaN结合 了SiC Ga，第一次合成 GaN多晶。1968年Maruska和Tiet． 的耐高压、高温特性与 GaAs的高频特性 ，是 目前 ienl9j用 HVPE法在蓝宝石衬