ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ РОСТА НА СТРУКТУРНОЕ СОВЕРШЕНСТВО СЛОЕВ AlN, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МОС–ГИДРИДНОЙ ЭПИТАКСИИ

Рассмотрено влияние буферных слоев, формируемых при различных температурах и отношениях элементов V и III групп (V/III), на кристаллическое совершенство эпитаксиальных слоев AlN, выращенных методом МОС-гидридной эпитаксии на подложках a-Al2O3. Показано, что наиболее эффективным способом повышения структурного совершенства эпитаксиальных слоев является использование высокотемпературного буферного слоя при низком отношении V/III. Дальнейшее улучшение качества слоев AlN возможно благодаря снижению паразитных реакций между аммиаком и триметилалюминием в газовой фазе путем оптимизации потока газа через реактор. Установленные значения ростовых параметров, позволили получить слои AlN высокого кристаллического совершенства (полуширина рентгеновских кривых качания для отражений (0002), (0004) и (101-3) составила 50, 97 и 202 угл. с соответственно) с хорошей среднеквадратической шероховатостью поверхности 0,7 нм, пригодные для создания приборов на их основе.

1. Amano, H. Metalorganic vapor phase epitaxial growth of a high quality GaN film using an AlN buffer layer / H. Amano, N. Sawaki, I. Akasaki, T. Toyoda // Appl. Phys. Lett. – 1986. – V. 48. – P. 353—355.

2. Nakamura, S. GaN growth using GaN buffer layer / S. Nakamura // Jap. J. Appl. Phys. – 1991. – V. 30. – P. L1705—L1707.

3. Paduano, Q. S. Effect of initial process conditions on the structural properties of AlN films / Q. S. Paduano, D. W. Weyburne, J. Jasinski, Z. Liliental-Weber // J. Cryst. Growth. – 2004. – V. 261. – P. 259—265.

4. Thapa, S. B. Structural and spectroscopic properties of AlN layers grown by MOVPE / S. B. Thapa, C. Kirchner, F. Scholz, G. M. Prinz, K. Thonke // Ibid. – 2007. – V. 298. – P. 383—386.

5. Okada, N. Growth of high-quality and crack free AlN layers on sapphire substrate by multi-growth mode modification / N. Okada, N. Kato, S. Sato, T Sumii, T. Nagai, N. Fujimoto // Ibid. – 2007. – V. 298. – P. 349—353.

6. Imura, M. Annihilation mechanism of threading dislocations in AlN grown by growth form modification method using V/III ratio / M. Imura, N. Fujimoto, N. Okada, K. Balakrishnan, M. Iwaya // Ibid. – 2007. – V. 300. – P. 136—140.

7. Лундин, В. В. Эпитаксия слоев AlN с высокой скоростью роста в планетарном МОС-гидридном реакторе / В. В. Лундин, А. Е. Николаев, А. В. Сахаров, П. Н. Брунков, Е. Е. Заварин, А. Ф. Цацульников // Письма в ЖТФ. – 2010. – Т. 36, вып. 24. – C. 33—39.

8. Боуэн, Д. К. Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия и топография / Д. К. Боуэн, Б. К. Таннер. – СПб. : Наука, 2002. – 274 с.