Эпитаксиальные слои GaN и многослойные гетероструктуры GaN/AlGaN. Разработка технологии выращивания и исследование свойств

• Автор: Лундин, Всеволод Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Оглавление

Введение
Глава 1 Выращивание эпитаксиальных слоев системе Ш-К методом МО ГФЭ 12 (обзор)
1.1. Свойства полупроводниковых соединений типа Ш-К
1.2. Выращивание эпитаксиальных слоев и многослойных гетероструктур в 14 системе Ш-К
1.2.1. Выбор типа подложек для эпитаксиального выращивания структур на 14 основе Ш-К
1.2.2. Выращивание эпитаксиальных слоев ОаК методом МО ГФЭ на 16 сапфировых подложках.
1.2.3. Легирование эпитаксиальных слоев ОаК
1.2.4. Формирование активной области светоизлучающих диодов на основе ОаК. 25 Выводы
Глава 2 Методики выращивания и исследования эпитаксиальных слоев ЄаК 29 и гетероструктур в системе ЄаІЧ/ОаАІК на сапфировых подложках.
2.1. Установка для эпитаксиального выращивания
2.2. Методика подготовки сапфировых подложек
2.3. Методика выращивания эпитаксиальных слоев ОаК и гетероструктур в 42 системе ОаК/ОаА1К
2.4. Методики постростовой обработки эпитаксиальных слоев ОаК и 46 гетероструктур ОаК/АЮаК.
2.5. Методики исследования слоев ОаК, ОаАІК и гетероструктур ОаК/ОаА1К
2.6. Методика определения толщины низкотемпературного буферного слоя 49 ОаК.
Глава 3 Получение эпитаксиальных слоев ОаК на сапфировых подложках
3.1. Особенности процесса низкотемпературного осаждения буферного слоя 51 ОаК.
3.1.1. Исследование зависимости толщины низкотемпературного буферного слоя 52 от параметров процесса осаждения.

3.1.2. Исследование структурных свойств низкотемпературных буферных слоев 54 ваК
3.2. Исследование особенностей высокотемпературного эпитаксиального роста 59 ОаИ
3.2.1. Исследование скорости роста и свойств эпитаксиальных слоев ваИ в 59 зависимости от положения подложки на подложкодержателе.
3.2.2. Исследование начальной стадии высокотемпературного эпитаксиального 62 роста Оа14.
3.2.3. Влияние добавления малых количеств А1 в низкотемпературный буферный 65 слой ваИ на свойства эпитаксиального слоя
3.2.4. Использование каталитического разложения аммиака при 69 низкотемпературном осаждении буферного слоя ваИ и ОаА114.
3.2.5. Фотолюминесцентные и катодолюминесцентные свойства толстых (2- 70 4 мкм) нелегированных слоев ваМ.
3.2.6. Структурные и электрофизические свойства толстых (2-4 мкм)
нелегированных слоев ОаЫ.
Выводы
Глава 4 Легирование эпитаксиальных слоев Са1Ч
4.1. Легирование эпитаксиальных слоев ваМ кремнием
4.2. Легирование эпитаксиальных слоев ваЫ магнием
4.2.1. Вхождение Мр, в ваИ в процессе эпитаксиального роста
4.2.2. Фотолюминесцентные и электрофизические свойства слоев Оа]М
легированных Мр
4.3. Дефектные полосы в спектрах фотолюминесценции легированных и
нелегированных слоев ваК
4.4. Вольт-амперные характеристики р-п переходов в эпитаксиальных слоях 99 ваК
4.5. Легирование эпитаксиальных слоев Оа1Ч цинком
Выводы

Глава 5 Выращивание эпитаксиальных слоев твердых растворов AlGaN и 105 многослойных гетер о структур СаМ/АЮаІЧ.
5.1. Выращивание тонких, менее 0.5 мкм, эпитаксиальных слоев АЮаИ на 105 эпитаксиальньк слоях Оа!4.
5.2. Выращивание толстых, более 0.5 мкм, эпитаксиальньк слоев АЮаИ
5.2.1. Выращивание толстьк эпитаксиальньк слоев АЮаЫ на эпитаксиальньк 108 слоях ОаИ.
5.2.2. Выращивание толстьк эпитаксиальньк слоев АЮаИ непосредственно на 108 низкотемпературньк буферньк слоях ваАМ, осажденньк на сапфировьк подложках.
5.3. Особенности эпитаксиального выращивания и свойств гетероструктур 116 СаК/АЮаК
5.3.1. Оптические и структурные свойства двойной гетероструктуры Оа14/АЮа1Ч 116 с толстым нижним слоем АЮа14.
5.3.2. Влияние нитридации сапфировой подложки на свойства гетероструктур 121 ОаїчГ/АЮаК
5.3.3. Влияние легирования на диффузионное проникновение А1 из слоев АЮаЫ 124 в слои ваИ при росте многослойньк гетероструктур ОаМ/АЮаІЧ.
Выводы
Глава 6 Электролюминесцентные характеристики светодиодов на основе р-п 127 переходов в эпитаксиальных слоях GaN и гетероструктурах Са1Ч/А1Са1Ч.
6.1. Светодиоды излучающие в синей области спектра на основе р-п переходов 129 в эпитаксиальньк слоях ОаЫ и гетероструктурах ОаМ/АЮаМ с активной областью Оа№М£ и Оа1Ч:2п.
6.2. Светодиоды на основе гетероструктур ОаГІ/АЮаТЧ, излучающие в
ультрафиолетовой области спектра.
Выводы
Заключение
Список цитируемой литературы

Газообразный
компонент
«1 н
В центральный коммутатор

Водород
Газообразный
компонент

В центральный |ч| коммутатор

Водород
Рис. 2.3. Схема источника газообразного компонента с автоматической (вверху) и ручной (внизу) регулировкой потока.