电子回旋共振等离子体中TMG的离解氢对气相沉积氮化镓薄膜的影响  

Dissociated Hydrogen and GaN Growth by Electron Cyclotron Resonance Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition

作　　者：符斯列[1] 王春安[2] 丁罗城 秦盈星 

机构地区：[1]广东省量子调控工程与材料重点实验室,华南师范大学物理与电信工程学院,广州510006 [2]广东技术师范学院电子与信息工程学院,广州510665

出　　处：《真空科学与技术学报》2017年第4期409-413,共5页Chinese Journal of Vacuum Science and Technology

基　　金：国家自然科学基金项目(10575039);广东省自然科学基金项目(S2013010012548)资助

摘　　要：氢在GaN薄膜制备工艺中扮演很重要的角色,氢主要有两个来源,一是载气氢,另一个来源是从TMG气源本身离解出来的氢产物。本文研究了电子回旋共振-等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)沉积GaN薄膜工艺中从TMG离解出来的氢产物及其对薄膜生长环境的影响。实验分别采用N_2和TMG作为N源和Ga源,衬底为(0001)面α-Al_2O_3。实验的结果表明从TMG中离解出来的氢产物的数量会随着微波功率的增加而增加,特别是当微波功率大于500 W时离解氢的数量增加更明显,但是这种增加还不足以改变PECVD沉积GaN薄膜过程中本来的富镓生长环境。The GaN thin films weresynthesized at a low temperature by electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition（ ECR-PECVD） on（ 0001） sapphire（ α-Al_2O_3） with trimethyl-gallium（ TMG）as the sources of Ga,N and H. The impact of the growth conditions,including but not limited to the microwave power,flow rates of H_2 and N_2,TMG decomposition,and especially the concentration of dissociated H,on the stoichiometry of GaN was experimentally investigated with optical spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. As the microwave power increased,the concentration of dissociated H was found to increase slowly. The results show that thesignificant increase of the concentration of dissociated H（ at a high microwave power of 500 W） little affected the growth of Ga-rich GaN thin films.

关 键 词：ECR等离子体 氮化镓 三甲基镓 离解氢 

分 类 号：O539[理学—等离子体物理]