利用三路脈沖金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù),在半極性r面藍(lán)寶石襯底上成功生長(zhǎng)了非極性a面AlGaN外延層。使用高分辨率X射線衍射系統(tǒng)、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、光致發(fā)光測(cè)試系統(tǒng)對(duì)AlGaN外延層的結(jié)構(gòu)、表面形貌和光學(xué)特性進(jìn)行了測(cè)試和表征。結(jié)果表明,與常規(guī)三路脈沖MOCVD技術(shù)相比,利用新型三路脈沖MOCVD技術(shù)生長(zhǎng)的非極性a面AlGaN外延層的均方根粗糙度降低了76.9%,且?guī)н吋ぷ影l(fā)光峰的半高寬降低了24.0%。因此,新型三路脈沖MOCVD技術(shù)能夠有效地抑制生長(zhǎng)非極性a面AlGaN外延層所使用的Al源(TMAl)和N源(NH₃)前驅(qū)體之間的氣相寄生反應(yīng)產(chǎn)生的缺陷,從而顯著改善非極性a面AlGaN外延層的表面形貌,同時(shí)提高外延層的光學(xué)性能和晶體質(zhì)量。

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【部分圖文】：

圖1常規(guī)三路脈沖MOCVD技術(shù)和新型三路脈沖

本文利用脈沖MOCVD技術(shù)和低壓(40Torr,1Torr=133.3Pa)MOCVD系統(tǒng),在半極性(11ˉ02)r面藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)了非極性(112ˉ0)a面AlGaN外延層。實(shí)驗(yàn)中所使用的N源、Ga源和Al源分別為氨氣(NH3)、三甲基鎵(TMGa....

圖2樣品A和B的HR-XRDω-2θ掃描曲線

圖2為樣品A和B的HR-XRDω-2θ掃描曲線,圖中θ為衍射角,I為衍射強(qiáng)度。由圖2可知,2θ=52.56°的衍射峰來(lái)源于半極性r面藍(lán)寶石襯底(2204)晶面的X射線衍射,而2θ=59.30°的衍射峰則來(lái)源于非極性(112ˉ0)a面AlN緩沖層的X射線衍射。另外,2θ....

圖3樣品A和B的SEM表面形貌圖

圖3為樣品A和B的SEM表面形貌圖。樣品A和B呈現(xiàn)了非極性(112ˉ0)a面AlGaN外延層表面形貌的典型特征,即樣品表面比較粗糙,且沿[0001]c方向存在較多的倒金字塔深坑缺陷。由圖3(a)可以看出,樣品A表面存在較多的不規(guī)則起伏,這主要是由于非極性a面AlGaN材....

圖4樣品A和B的3D-AFM形貌圖

圖4為樣品A和B的三維AFM(3D-AFM)形貌圖。樣品A和B在5.0μm×5.0μm的測(cè)量區(qū)域的表面均方根粗糙度分別為13.0nm和3.0nm,即與常規(guī)三路脈沖MOCVD技術(shù)相比,利用新型三路脈沖MOCVD技術(shù)生長(zhǎng)的非極性(112ˉ0)a面AlGaN樣品表面的....

本文編號(hào)：3936203