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.
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~~
