在复合衬底γ-Al_2O_3/Si(001)上生长GaN  

Growth of GaN on γ-Al_2O_3/Si(001) Composite Substrates

作　　者：刘喆[1] 王军喜[1] 李晋闽[1] 刘宏新[1] 王启元[1] 王俊[1] 张南红[1] 肖红领[1] 王晓亮[1] 曾一平[1] 

机构地区：[1]中国科学院半导体研究所材料科学中心,北京100083

出　　处：《Journal of Semiconductors》2005年第12期2378-2384,共7页半导体学报（英文版）

基　　金：中国科学院创新工程重要方向性项目;国家自然科学基金重点项目(批准号:60136020);国家重点基础研究发展规划(批准号:G20000683和2002CB311903);国家高技术研究发展规划(批准号:2004AA311040)资助项目~~

摘　　要：采用分子束外延(MBE)生长方法,使用γAl2O3材料作为新型过渡层,在Si(001)衬底上获得了没有裂纹的GaN外延层,实验结果表明使用γAl2O3过渡层有效地缓解了外延层中的应力.通过生长并测试分析几种不同结构的外延材料,研究了复合衬底γAl2O3/Si(001)生长GaN情况,得到了六方相GaN单晶材料,实现了GaNc面生长.预铺薄层Al及高温AlN层可以提高GaN晶体质量,低温AlN缓冲层可以改善GaN表面的粗糙度.为解决Si(001)衬底上GaN的生长问题提供了有益的探索.Crack-free GaN epilayers on Si（001） substrates are obtained by molecular beam epitaxy with novel γ-Al2O3 materials as intermediate layers. GaN growth along c-director is realized and a hexagonal single crystalline GaN is achieved. Experimental results indicate that pretreatment with Al and a high temperature AlN layer can improve the quality of GaN and a low temperature AlN layer can improve the surface roughness of GaN. This provides an effective method to overcome the difficulties of GaN growth on Si（001）substrates.

关 键 词：GAN MBE Γ-AL2O3 缓冲层 

分 类 号：TN304[电子电信—物理电子学]