Thermodynamic Modeling and Phase Diagrams of Hexagonal and Cubic GaN Single-Crystal FilmGrowth by ECR-PEMOCVD Method  

采用ECR-PEMOCVD方法进行立方和六方GaN单晶薄膜生长的准热力学模型和相图(英文)

作　　者：王三胜[1] 顾彪[2] 

机构地区：[1]清华大学物理系,北京100084 [2]大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,大连116024

出　　处：《Journal of Semiconductors》2004年第9期1041-1047,共7页半导体学报（英文版）

基　　金：国家高技术研究发展计划 (批准号 :715 -0 11-0 0 3 3 );国家自然科学基金 (批准号 :699760 0 8)资助项目~~

摘　　要：Based on thermodynamic equilibrium theory,a chemical equilibrium model for GaN g rowth is given in electron cyclotron resonance plasma enhanced metalorganic chem ical vapor deposition (ECR-PEMOCVD) system.Calculation indicates that the growt h driving force are functions of growth conditions:group Ⅲ input partial press ure,input Ⅴ/Ⅲ ratio,and growth temperature.Furthermore,the growth phase diag rams of hexagonal and cubic GaN film growth are obtained,which are consistent wi th our experimental conditions to some extent.Through analysis,it is explained t he reason that high temperature and high input Ⅴ/Ⅲ ratio are favorable for he xagonal GaN film growth.This model can be extended to the similar systems used f or GaN single-crystal film growth.基于热力学平衡理论 ,对在电子回旋共振等离子体增强金属有机化学气相沉积系统中的 Ga N薄膜生长给出了一个化学平衡模型 .计算表明 ,Ga N生长的驱动力 Δp是以下生长条件的函数 : 族输入分压 ,输入 / 比 ,生长温度 .计算了六方和立方 Ga N的生长相图 ,计算结果和我们的实验结果显示出一定的一致性 .通过分析 ,解释了高温和高 / 比生长条件适合六方 Ga N的原因 .上述模型可以延伸到用于 Ga N单晶薄膜生长的类似系统中 .

关 键 词：GAN ECR-PEMOCVD thermodynamic analysis growth phase diagram 

分 类 号：TN304.054[电子电信—物理电子学]