HVPE生長(zhǎng)自支撐GaN技術(shù)研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體材料的發(fā)展，以GaN及其III族氮化物為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體由于其優(yōu)越的特性越來越受到廣泛的重視。GaN及其三元化合物在制備高亮度藍(lán)光、綠光和白光LED，短波長(zhǎng)激光器，紫外光探測(cè)器和高溫電子器件等方面有著廣泛的應(yīng)用，但高位錯(cuò)密度GaN對(duì)器件的影響是致命的，而高的位錯(cuò)密度又是由于異質(zhì)外延引起的。為了實(shí)現(xiàn)GaN的同質(zhì)外延生長(zhǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量大尺寸的GaN生長(zhǎng)，人們正在通過各種方法實(shí)現(xiàn)自支撐GaN單晶生長(zhǎng)。本論文工作主要以制備自

2、支撐GaN單晶為目標(biāo)，分別對(duì)HVPE的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、GaN的生長(zhǎng)原理和生長(zhǎng)模式、高質(zhì)量厚膜GaN生長(zhǎng)的優(yōu)化、及GaN特性的表征、自支撐GaN的獲得分別進(jìn)行了論述與研究。通過計(jì)算證實(shí)晶格失配和熱脹失配是異質(zhì)外延GaN中位錯(cuò)產(chǎn)生的主要原因，通過腐蝕法用SEM觀察GaN中各種位錯(cuò)，并對(duì)位錯(cuò)密度進(jìn)行了估算，對(duì)低位錯(cuò)密度高質(zhì)量GaN材料的HVPE生長(zhǎng)、位錯(cuò)性質(zhì)及遇到的相關(guān)物理問題和工藝進(jìn)行了研究。結(jié)合激光剝離技術(shù)與生長(zhǎng)技術(shù)獲得了一定面積的厚膜自支撐G