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一种垂直递变流速氢化物气相外延(HVPE)反应腔流场分析及大尺寸材料生长 被引量：2
1
作者 李成明 苏宁 +2 位作者 李琳 姚威振 杨少延 《真空》 CAS 2021年第2期1-5,共5页
以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料,是我国重要战略发展方向之一,而氢化物气相外延(HVPE)作为一种重要材料生长技术,是有效制备单晶材料的工艺手段,本文提出了一种分层次递变流速下HVPE流场与温度场,在垂直腔结构条件下,模拟从腔... 以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料,是我国重要战略发展方向之一,而氢化物气相外延(HVPE)作为一种重要材料生长技术,是有效制备单晶材料的工艺手段,本文提出了一种分层次递变流速下HVPE流场与温度场,在垂直腔结构条件下,模拟从腔体中间区域到边缘区域不同流速层次条件下,腔内材料生长区域反应前驱物分布,得出结论:在边缘喷射区域流速为中心区域流速三倍时,反应前驱物可以有效分布在衬底托盘表面。最后,在蓝宝石衬底GaN籽晶表面进行HVPE材料生长,获得平均厚度为20.1μm,均匀性起伏6.9%的GaN单晶,证明理论优化设计下生长出良好的单晶薄膜材料。 展开更多
关键词 氢化物气相外延 反应腔体 氮化镓 数值模拟 喷管
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用氢化物气相外延(HVPE)法生长的氮化铟薄膜的性质研究
2
作者 俞慧强 修向前 +7 位作者 张荣 华雪梅 谢自力 刘斌 陈鹏 韩平 施毅 郑有炓 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期971-974,共4页
在自制设备上用氢化物气相外延(HVPE)方法在α-Al_2O_3以及GaN/α-Al_2O_3衬底上生长了InN薄膜,并对其性质进行了研究。重点研究了生长温度的变化对所获得的InN薄膜的影响,并利用X射线衍射研究了InN薄膜的结构,用扫描电子显微镜研究了... 在自制设备上用氢化物气相外延(HVPE)方法在α-Al_2O_3以及GaN/α-Al_2O_3衬底上生长了InN薄膜,并对其性质进行了研究。重点研究了生长温度的变化对所获得的InN薄膜的影响,并利用X射线衍射研究了InN薄膜的结构,用扫描电子显微镜研究了其表面性质,用霍尔测量研究了其电学性质。x射线衍射的结果表明,直接在α-Al_2O_3上生长得到的是InN多晶薄膜;而在GaN/α-Al_2O_3上得到的InN薄膜都只有(0002)取向,并且没有金属In或是In相关的团簇存在。综合分析可以发现,在650℃时无法得到InN薄膜,而在温度550℃时生长的InN薄膜具有光滑的表面和最好的晶体质量。 展开更多
关键词 氮化铟(InN) 薄膜 氢化物气相外延(hvpe)
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氢化物气相外延生长氮化镓单晶衬底的研究进展 被引量：4
3
作者 张育民 王建峰 +5 位作者 蔡德敏 徐俞 王明月 胡晓剑 徐琳 徐科 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第11期1970-1983,共14页
氮化镓(GaN)晶体是制备蓝绿光激光器、射频微波器件以及电力电子等器件的理想衬底材料,在激光显示、5G通讯及智能电网等领域具有广阔的应用前景。目前市场上的氮化镓单晶衬底大部分都是通过氢化物气相外延(Hydride Vapor Phase Epitaxy,... 氮化镓(GaN)晶体是制备蓝绿光激光器、射频微波器件以及电力电子等器件的理想衬底材料,在激光显示、5G通讯及智能电网等领域具有广阔的应用前景。目前市场上的氮化镓单晶衬底大部分都是通过氢化物气相外延(Hydride Vapor Phase Epitaxy,HVPE)方法生长制备的,在市场需求的推动下,近年来HVPE生长技术获得了快速的发展。本论文综述了近年来HVPE方法生长GaN单晶衬底的主要进展,主要内容包含HVPE生长GaN材料的基本原理、GaN单晶中的掺杂与光电性能调控、GaN单晶中的缺陷及其演变规律和GaN单晶衬底在器件中的应用。最后对HVPE生长方法的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 氢化物气相外延生长 氮化镓 晶体生长 掺杂 光电性能 缺陷
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氢化物气相外延生长的GaN膜中的应力分析 被引量：1
4
作者 刘战辉 修向前 +6 位作者 张李骊 张荣 张雅男 苏静 谢自力 刘斌 单云 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2105-2108,共4页
对在c面蓝宝石上用氢化物气相外延法(HVPE)生长的六方相纤锌矿结构的GaN膜中的应力进行了分析。高分辨X射线衍射(002)面和(102)面摇摆曲线扫描(半高宽数值分别为317和358角秒)表明生长的GaN膜具有较好的晶体质量。利用高分辨X射线衍射... 对在c面蓝宝石上用氢化物气相外延法(HVPE)生长的六方相纤锌矿结构的GaN膜中的应力进行了分析。高分辨X射线衍射(002)面和(102)面摇摆曲线扫描(半高宽数值分别为317和358角秒)表明生长的GaN膜具有较好的晶体质量。利用高分辨X射线衍射技术准确测量了制备的GaN膜的晶格常数,并计算得到GaN膜中面内双轴应变和面外双轴应变分别为3.37×10-4和-8.52×10-4,等静压应变为-7.61×10-5。拉曼光谱和激光光致发光谱测试表明HVPE-GaN外延膜具有较好的光学特性,利用拉曼光谱的E2模式特征峰和激光光致发光谱中近带边发射峰的频移定量计算了外延膜中的面内双轴压应力和等静压应力。两种方法得到的面内双轴压应力较为相符。 展开更多
关键词 氮化镓 氢化物气相外延 拉曼光谱 激光光致发光谱 应力
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氢化物气相外延生长的GaN厚膜中位错密度计算 被引量：1
5
作者 刘战辉 修向前 +6 位作者 张荣 谢自力 颜怀跃 施毅 顾书林 韩平 郑有炓 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期190-192,201,共4页
采用两种不同的方法分别确定了在c面蓝宝石上用氢化物气相外延(HVPE)法生长的六方相的GaN厚膜中的位错密度。首先,利用选择性化学腐蚀方法研究了GaN膜中的晶体缺陷,研究区分了位错的不同类型,发现在HVPEGaN贯通位错占主导地位。由腐蚀... 采用两种不同的方法分别确定了在c面蓝宝石上用氢化物气相外延(HVPE)法生长的六方相的GaN厚膜中的位错密度。首先,利用选择性化学腐蚀方法研究了GaN膜中的晶体缺陷,研究区分了位错的不同类型,发现在HVPEGaN贯通位错占主导地位。由腐蚀后形成的腐蚀坑数量可以直接来确定膜中的位错密度。此外,研究了用特定的X射线衍射峰半峰宽数据计算得到位错密度的方法。结果表明,HVPE生长的六方相的GaN厚膜中的位错密度为109～1010cm-2,而且两种方法所得到的结果相符合。 展开更多
关键词 位错 氮化镓 氢化物气相外延 X射线衍射
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氢化物气相外延生长GaN膜性质研究 被引量：1
6
作者 刘战辉 张李骊 +3 位作者 李庆芳 修向前 张荣 谢自力 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期3412-3415,3420,共5页
利用氢化物气相外延技术在c面蓝宝石上生长得到纤锌矿结构GaN膜。采用高分辨X射线衍射、拉曼光谱和光致发光谱对GaN外延膜进行了结构表征和光学性质研究,重点探讨了光致发光谱的温度变化特性。样品(002)面和(102)面摇摆曲线半高宽分别为... 利用氢化物气相外延技术在c面蓝宝石上生长得到纤锌矿结构GaN膜。采用高分辨X射线衍射、拉曼光谱和光致发光谱对GaN外延膜进行了结构表征和光学性质研究,重点探讨了光致发光谱的温度变化特性。样品(002)面和(102)面摇摆曲线半高宽分别为322和375 arcsec,表明生长的GaN膜具有较好的晶体质量。高分辨X射线衍射、拉曼光谱和光致发光谱测试表明,外延膜中存在0.26 GPa的面内压应力。变温光致发光谱研究发现GaN外延膜中A自由激子发射峰和施主束缚激子发射峰随温度变化服从能带收缩理论。但由于A自由激子单声子伴峰可能是一种与自由激子动能变化相关的自由激子-声子相互作用的复合机制,导致其峰位呈现先蓝移后红移变化,以及其积分强度出现先增加后降低的现象。 展开更多
关键词 氮化镓 氢化物气相外延 高分辨X射线衍射 拉曼光谱 变温光致发光谱
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GaN氢化物气相外延生长系统的设计与制作 被引量：2
7
作者 卢佃清 修向前 《物理实验》 2006年第3期16-18,共3页
根据GaN氢化物气相外延生长(HVPE)的原理,设计制作了双温区卧式HVPE系统．根据实际生长中出现的问题和CaN样品的测试情况,对系统进行了逐步的调试和改进．
关键词 氢化物气相外延 GAN 双温区
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Ga_(x)In_(1-x)P氢化物气相外延制备工艺及性能研究进展
8
作者 张嵩 程文涛 +4 位作者 王健 程红娟 闫礼 孙科伟 董增印 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第4期266-273,共8页
对Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体Ga_(x)In_(1-x)P材料的性质、应用和外延工艺的发展进行了简单阐述,重点介绍了Ga_(x)In_(1-x)P材料的氢化物气相外延(HVPE)制备工艺对Ga_(x)In_(1-x)P外延层质量和Ga_(x)In_(1-x)P太阳电池性能的影响,并对国外研... 对Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体Ga_(x)In_(1-x)P材料的性质、应用和外延工艺的发展进行了简单阐述,重点介绍了Ga_(x)In_(1-x)P材料的氢化物气相外延(HVPE)制备工艺对Ga_(x)In_(1-x)P外延层质量和Ga_(x)In_(1-x)P太阳电池性能的影响,并对国外研究中用于制备Ga_(x)In_(1-x)P材料的垂直和水平HVPE结构设计、外延的原理和工艺改进、Ga_(x)In_(1-x)P太阳电池的结构等对外延层质量和相关器件性能的影响进行了评述,总结了近年来HVPE法制备Ga_(x)In_(1-x)P材料在太阳电池领域的研究进展,HVPE有望代替MOCVD而成为Ga_(x)In_(1-x)P的主流制备工艺。最后,对HVPE法制备Ga_(x)In_(1-x)P太阳电池的研究成果和难点以及未来研究的重点进行了总结,并对国内在该领域的研究工作指明了方向。 展开更多
关键词 Ⅲ-Ⅴ族化合物 Ga_(x)In_(1-x)P 氢化物气相外延(hvpe) 外延层 太阳电池
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氢化物气相外延氮化镓衬底的制备研究
9
作者 陈洪建 张维连 +1 位作者 陈贵峰 李养贤 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期87-90,共4页
目前异质外延技术能够得到较高质量的氮化镓(GaN)薄膜,衬底普遍采用蓝宝石、碳化硅以及硅等。各种技术包括缓冲层、外延横向生长技术、悬挂外延技术等是目前最重要的制备氮化镓技术。氢化物气相外延(HVPE)是制备氮化镓衬底最有希望的方... 目前异质外延技术能够得到较高质量的氮化镓(GaN)薄膜,衬底普遍采用蓝宝石、碳化硅以及硅等。各种技术包括缓冲层、外延横向生长技术、悬挂外延技术等是目前最重要的制备氮化镓技术。氢化物气相外延(HVPE)是制备氮化镓衬底最有希望的方法之一。本文介绍了氮化镓材料的电学、光学性质及重要用途,总结了氮化镓体单晶及薄膜材料制备方法,描述了氢化物气相外延原理,分析了HVPE制备自支撑(FS)GaN衬底方法,综述了HVPE技术国内外研究进展。 展开更多
关键词 氮化镓(GaN) 氢化物汽相外延(hvpe) 金属有机化学气相沉积(MOCVD) 自支撑氮化镓(FSGaN)
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含有低温AlN插入层的厚膜GaN的氢化物气相外延生长
10
作者 于广辉 雷本亮 +3 位作者 孟胜 王新中 林朝通 齐鸣 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第z1期238-240,共3页
研究了采用低温氮化铝(LT-AlN)插入层的厚膜GaN的氢化物气相外延生长(HVPE),并比较了7nm厚的LT-AlN插入层在经过不同退火时间后对GaN膜生长的影响.结果表明,退火后的LT-AlN插入层表面形貌发生很大变化.在一定的退火条件下,AlN插入层能... 研究了采用低温氮化铝(LT-AlN)插入层的厚膜GaN的氢化物气相外延生长(HVPE),并比较了7nm厚的LT-AlN插入层在经过不同退火时间后对GaN膜生长的影响.结果表明,退火后的LT-AlN插入层表面形貌发生很大变化.在一定的退火条件下,AlN插入层能有效地改善HVPE生长的GaN外延层的结晶质量. 展开更多
关键词 氮化镓 氢化物气相外延 低温氮化铝插入层
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载气对氢化物气相外延生长厚层GaN基片的影响
11
作者 杨丹丹 徐永宽 +5 位作者 张嵩 程红娟 李晖 徐所成 史月增 徐胜 《天津科技》 2012年第1期77-79,共3页
采用氢化物气相外延(HVPE)法生长出了高质量的厚层GaN基片。用高分辨X射线双晶衍射仪(DCXRD)及测厚仪对以N2和H2、N2混合为载气生长的基片进行测试。结果表明载气中通入H2可获得较高质量的GaN晶体,同时可以大大降低晶片的弯曲度,便于Ga... 采用氢化物气相外延(HVPE)法生长出了高质量的厚层GaN基片。用高分辨X射线双晶衍射仪(DCXRD)及测厚仪对以N2和H2、N2混合为载气生长的基片进行测试。结果表明载气中通入H2可获得较高质量的GaN晶体,同时可以大大降低晶片的弯曲度,便于GaN材料的应用。 展开更多
关键词 氢化物气相外延 氮化镓 X射线双晶衍射 载气 厚层生长
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HVPE气相外延法在c面蓝宝石上选区外延生长GaN及其表征 被引量：1
12
作者 林郭强 曾一平 +6 位作者 段瑞飞 魏同波 马平 王军喜 刘喆 王晓亮 李晋闽 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期530-533,共4页
使用气相沉积SiO2和普通光刻以及湿法腐蚀方法,在c面蓝宝石上开出不同尺寸的正方形窗口,在窗口区域中露出衬底,然后使用氢化物气相外延(HVPE)方法选区外延GaN薄膜.采用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率双... 使用气相沉积SiO2和普通光刻以及湿法腐蚀方法,在c面蓝宝石上开出不同尺寸的正方形窗口,在窗口区域中露出衬底,然后使用氢化物气相外延(HVPE)方法选区外延GaN薄膜.采用光学显微镜、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率双晶X射线衍射(DCXRD)和喇曼谱测试(Ramanshift)对薄膜进行分析.结果表明,在c面蓝宝石衬底上独立的正方形窗口区域中外延生长的,厚度约20μm的GaN薄膜,当窗口面积为100μm×100μm时,GaN表面无裂纹;而当窗口面积为300μm×300μm和500μm×500μm时,GaN表面有裂纹.随着窗口面积的减小,GaN双晶衍射摇摆曲线的(0002)峰的半高宽(FWHM)减小,表明晶体的质量更好,最小的半高宽为530″.从正方形窗口区的角上到边缘再到中心,GaN的面内压应力逐渐减小,分析认为这与GaN横向外延区(ELO区)与SiO2掩膜之间的相互作用,以及窗口区到ELO区的线位错的90°扭转有关. 展开更多
关键词 氮化镓 选区外延 氢化物气相外延
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氢化物气相外延生长InN薄膜
13
作者 未休 《电子材料快报》 1995年第5期10-11,共2页
关键词 氢化物 气相外延生长 InP薄膜 化合物半导体
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载气流量对HVPE外延生长GaN膜光学性质的影响 被引量：2
14
作者 卢佃清 张荣 +5 位作者 修向前 李杰 顾书林 沈波 施毅 郑有炓 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期385-390,共6页
研究了利用水平氢化物气相外延 (HVPE)系统在蓝宝石衬底上外延氮化镓 (Ga N)的生长规律 ,重点研究了作为载气的氮气流量对 Ga N膜的结构及光学性质的影响。观察到载气流量对预反应的强弱有很大影响 ,外延膜的质量和生长速度对载气流量... 研究了利用水平氢化物气相外延 (HVPE)系统在蓝宝石衬底上外延氮化镓 (Ga N)的生长规律 ,重点研究了作为载气的氮气流量对 Ga N膜的结构及光学性质的影响。观察到载气流量对预反应的强弱有很大影响 ,外延膜的质量和生长速度对载气流量极为敏感。当载气流量较小时 ,样品的 X射线衍射谱 (XRD)中出现了杂峰(1 0 -1 1 )和 (1 1 -2 0 ) ,相应的光致发光谱 (PL)中出现了黄带 (YL) ,靠近带边有杂质态。而当载气流量增大时 ,样品质量改善。Ga N外延膜的结构和光学性质的相关性表明深能级的黄带与生长过程中产生的非 c轴方向晶面有关 ,据此我们推测 :Ga空位与束缚在 (1 0 -1 1 )和 (1 1 -2 0 )等原子面上的杂质构成复合结构 ,这些复合结构所产生的深能级对黄带的发射有贡献 ; 展开更多
关键词 氢化物所相外延 氮化镓 X射线衍射谱 光致发光谱 载气流量
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高均匀性6英寸GaN厚膜的高速率HVPE生长研究
15
作者 许万里 甘云海 +4 位作者 李悦文 李彬 郑有炓 张荣 修向前 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期11-16,共6页
氢化物气相外延(HVPE)是制备GaN单晶衬底的关键技术,由于生长速率较高,如何控制大尺寸GaN高速率高均匀性生长对于获得高质量GaN衬底具有重要意义。本文针对自主设计研制的6英寸(1英寸=2.54 cm)GaN衬底用HVPE设备,通过数值模拟和实际生... 氢化物气相外延(HVPE)是制备GaN单晶衬底的关键技术,由于生长速率较高,如何控制大尺寸GaN高速率高均匀性生长对于获得高质量GaN衬底具有重要意义。本文针对自主设计研制的6英寸(1英寸=2.54 cm)GaN衬底用HVPE设备,通过数值模拟和实际生长实验,研究了工艺参数如源气体与衬底距离D、分隔气体、HCl流量、NH_(3)载气流量等对高速率生长GaN膜厚度均匀性的影响。数值模拟与生长实验结果发现,采用自研HVPE设备生长GaN厚膜具有高生长速率和高厚度均匀性等特点。研究表明,引入分隔气体及适当增大D值可以有效促进GaCl气体向样品边缘扩散,从而显著提升大尺寸外延厚膜的均匀性。采用最终优化工艺条件获得了厚度约11μm的6英寸GaN厚膜,其厚度不均匀性约±1.5%,生长速率大于60μm/h;随着生长时间的增加,生长速率增大,在生长时间为3 h时,6英寸GaN厚膜厚度达到约700μm,生长速率增大至200μm/h以上,且厚度不均匀性仍在±5%以内。 展开更多
关键词 氮化镓 氢化物气相外延 晶体生长 数值模拟 厚度不均匀性
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HVPE外延GaN膜中黄带的光致发光激发谱研究 被引量：3
16
作者 卢佃清 侯玉娟 +2 位作者 陆金男 刘学东 张荣 《物理实验》 北大核心 2004年第6期19-22,共4页
测量了氢化物气相外延方法生长的非特意掺杂和掺碳GaN外延膜的光致发光谱 ,并在光致发光谱峰位2 .2 5eV(5 5 0nm)附近分别测量了光致发光激发谱 ,对两者进行了比较 .从光致发光谱中发现掺碳使黄带明显增强 ,从光致发光激发谱中看到了掺... 测量了氢化物气相外延方法生长的非特意掺杂和掺碳GaN外延膜的光致发光谱 ,并在光致发光谱峰位2 .2 5eV(5 5 0nm)附近分别测量了光致发光激发谱 ,对两者进行了比较 .从光致发光谱中发现掺碳使黄带明显增强 ,从光致发光激发谱中看到了掺碳引起的约 3.38～ 2 .6 7eV(36 7～ 4 6 5nn)范围内的特征激发带 .利用CC曲线模型说明了特征激发带和黄带之间的关系 ,分析了黄带的可能起因 . 展开更多
关键词 氢化物气相外延 氮化镓 光致发光谱 光致发光激发谱 黄带 GAN
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ZnO缓冲层的厚度对HVPE-GaN外延层的影响 被引量：2
17
作者 王晓翠 杨瑞霞 +2 位作者 王如 张嵩 任光远 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2014年第1期66-70,共5页
为了得到高质量的GaN材料,首先在c面蓝宝石(Al2O3)衬底上射频磁控溅射不同厚度的ZnO缓冲层,然后采用氢化物气相外延(HVPE)法在ZnO缓冲层上生长约5.2μm厚的GaN外延层,研究ZnO缓冲层的厚度对GaN外延层质量的影响。用微分干涉显微镜(DIC)... 为了得到高质量的GaN材料,首先在c面蓝宝石(Al2O3)衬底上射频磁控溅射不同厚度的ZnO缓冲层,然后采用氢化物气相外延(HVPE)法在ZnO缓冲层上生长约5.2μm厚的GaN外延层,研究ZnO缓冲层的厚度对GaN外延层质量的影响。用微分干涉显微镜(DIC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)技术研究分析了GaN外延层的表面形貌、结晶质量和光学特性。结果表明,ZnO缓冲层的厚度对GaN外延层的特性有着重要的影响,200 nm厚的ZnO缓冲层最有利于高质量GaN外延层的生长。 展开更多
关键词 氢化物气相外延(hvpe) 氮化镓(GaN) ZnO缓冲层 蓝宝石 磁控溅射
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HVPE生长室气流分布模拟及GaCl载气流量对GaN单晶生长的影响 被引量：4
18
作者 张雷 邵永亮 +3 位作者 吴拥中 张浩东 郝霄鹏 蒋民华 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期853-857,共5页
采用计算流体力学软件Fluent对HVPE反应室进行了数值模拟,研究了GaCl载气流量对HVPE反应室气流分布的影响,发现GaCl载气流量是影响GaCl和NH3在衬底上均匀分布的重要因素。采用HVPE方法在不同GaCl载气流量下生长GaN单晶,研究了GaCl载气... 采用计算流体力学软件Fluent对HVPE反应室进行了数值模拟,研究了GaCl载气流量对HVPE反应室气流分布的影响,发现GaCl载气流量是影响GaCl和NH3在衬底上均匀分布的重要因素。采用HVPE方法在不同GaCl载气流量下生长GaN单晶,研究了GaCl载气流量对GaN单晶质量的影响,得到了与模拟一致的结果。 展开更多
关键词 模拟 GAN 氢化物气相外延 气流分布
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AlN单晶氢化物气相外延生长技术研究进展
19
作者 张电 朱容昕 +1 位作者 杨晓凤 刘一军 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1761-1777,共17页
氮化铝(AlN)晶体具有超宽禁带、深紫外透明、高热导率、高声速以及高温稳定等优异特能,成为当前半导体领域的关键前沿材料之一。它是氮化镓(GaN)基功率半导体器件和深紫外光电器件的理想衬底,也是深紫外光电器件和声表面波器件领域的关... 氮化铝(AlN)晶体具有超宽禁带、深紫外透明、高热导率、高声速以及高温稳定等优异特能,成为当前半导体领域的关键前沿材料之一。它是氮化镓(GaN)基功率半导体器件和深紫外光电器件的理想衬底,也是深紫外光电器件和声表面波器件领域的关键材料。经过1960年代至今的漫长发展历程,AlN晶体生长相关技术种类繁多,但长期以来缺少较为系统的综述。本文介绍了AlN晶体的晶体结构以及主要的性质、应用场景和要求;对AlN晶体生长技术简要分类,重点阐述氢化物气相外延法(HVPE),从原理、生长区结构、温度、气氛、衬底、工艺、应用技术以及优劣势等层面梳理研究进展;最后,指出当前HVPE AlN技术面临的主要挑战。 展开更多
关键词 氮化铝晶体 半导体 晶体生长 氢化物气相外延法
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双反应源气体HVPE生长α-Ga_(2)O_(3)的仿真优化研究 被引量：2
20
作者 刘庆东 陈琳 +1 位作者 陶志阔 修向前 《半导体光电》 CAS 北大核心 2021年第2期252-258,共7页
使用数值模拟的方法,对氢化物气相外延(HVPE)生长α-Ga_(2)O_(3)材料的温度和反应源气流进行了优化。区别于传统的在反应腔内HCl或Cl_(2)携带Ga源的结构,使用了外置Ga源的方法,可以较准确地调整GaCl/GaCl^(3)的组分占比、摩尔分数和浓... 使用数值模拟的方法,对氢化物气相外延(HVPE)生长α-Ga_(2)O_(3)材料的温度和反应源气流进行了优化。区别于传统的在反应腔内HCl或Cl_(2)携带Ga源的结构,使用了外置Ga源的方法,可以较准确地调整GaCl/GaCl^(3)的组分占比、摩尔分数和浓度。另外,使用分子模拟软件Gaussian计算得到GaCl^(3)与O_(2)反应的活化能,通过实验数据拟合得到α-Ga_(2)O_(3)相变为β-Ga_(2)O_(3)的反应活化能。在此基础上,对生长温度、GaCl/GaCl^(3)的组分占比进行了模拟,并给出了α-Ga_(2)O_(3)的优化生长条件。 展开更多
关键词 α-Ga_(2)O_(3) 氢化物气相外延 数值模拟 Gaussian软件 活化能 外置Ga源 生长温度 组分占比
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