材料研究学报

作者：甄龙云, 彭鹏, 仇成功, 郑蓓蓉, Armaou Antonios, 钟蓉

单位：1.温州大学机电工程学院 温州 3250352.陕西电子集成电路先导技术研究院有限责任公司 西安 7101193.Department of Chemical Engineering, Pennsylvania State University, University Park 16802, USA

关键词：材料表面与界面,生长机制,金属有机物化学气相沉积,Al预沉积,Si衬底,GaN薄膜

基金：国家重点研发计划项目-政府间国际科技创新合作重点专项(2016YFE0105900)

采用金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)在硅(Si)衬底制备铝/氮化铝/氮化镓(Al/AlN/GaN)多层薄膜，使用光学显微镜(OM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等手段表征AlN和GaN薄膜的微观结构和晶体质量，研究了TMAl流量对AlN薄膜和GaN薄膜的形核和生长机制的影响。结果表明，预沉积Al层能促进AlN的形核和生长，进而提高GaN外延层的薄膜质量。TMAl流量太低则预沉积Al层不充分，AlN缓冲层的质量取决于由形核长大的高结晶度AlN薄膜与在气氛中团聚长大并沉积的低结晶度AlN薄膜之间的竞争，AlN薄膜的质量随着TMAl流量的升高而提高，GaN薄膜的质量也随之提高。TMAl流量太高则预沉积Al层过厚，AlN缓冲层的质量取决于由形核长大的高结晶度AlN薄膜与Al-Si回融蚀刻之间的竞争，AlN薄膜的质量随着TMAl流量的升高而降低，GaN薄膜的质量也随之降低。

来源：2020年第10期

《材料研究学报》期刊编辑部

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