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文档简介

1、Strain analysis of crack-free GaN epitaxial layer grown on Si substrate,2,1、Si（111）衬底氮化时间对GaN层中应变的影响 2、Si（110）生长GaN插入超晶格对GaN层应变转化的影响 3、Si（110）图形衬底上GaN层应力分布分析,3,1、Si（111）衬底氮化时间对GaN层中应变的影响,Si(111)衬底，MOCVD沉积方法,Si（111）substrate,通入NH3氮化衬底表面，通过改变氮化时间来改变氮化层SiNx的厚度 （1020）,AlN （150nm）（1100）,GaN （250nm） （1050

2、）,4,c取向应变的计算：,a取向应变的计算：,5,a取向和c取向的应变都是由biaxial应变和hydrostatic应变叠加的结果,6,在GaN/Si(111)结构中，应力主要是面内（a取向）biaxial应力,7,SiNx缓冲层厚度的非均匀性以及衬底与外延层的晶格失配和热失配主要影响了biaxial应变和应力，生长后的冷却过程也会诱发应变 GaN，Gai，Ni型缺陷的相对浓度主要影响了hydrostatic应变 biaxial应变和hydrostatic应变的叠加组成了整个GaN层的应变,8,2、Si（110）生长GaN插入超晶格对GaN层应变转化的影响,Si（110）衬底，PAMBE生

3、长方法,100nm,300-800nm,AlN(0.25-4.0nm) /GaN(1.3-3.65nm) 20-30对,300-2000nm,300-1000nm,9,10,机制： 与传统的在Si（111）衬底上外延相比，本文插入的SLs不仅使GaN层生长过程维持压应变状态，而且可以吸收冷却过程中下层GaN和Si产生的张应变。,11,在Si（110）衬底生长GaN层时，插入一个薄层的AlN/GaN超晶格结构可以有效的改变GaN层中的应变，使拉伸应变转变为压缩应变。 GaN层中的残余应变主要由超晶格插入层中Al组分的含量决定，因此可以通过控制超晶格中Al组分的量来控制GaN中的残余应变。,12,3、Si（110）图形衬底上GaN层应力分布分析,Si（110）衬底，MOCVD沉积方法,13,950,1150,1000,14,15,16,Si(110)衬底上刻蚀出菱形台面上生长GaN，GaN层中心的应力最大，向边缘和对角方向应力弛豫逐渐降低。 实

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