.gif)
Покрытые Темы
Предпосылка
Материалы
Результаты
Заключение
Предпосылка
III-Нитриды Группы и их сплавы самые перспективнейшие материалы для приборов коротк-длины волны электронно-оптический как СИД, лазеры впрыски, фотодетекторы, дисплеи полного цвета и электронные устройства как HFETs, HEMTs, Etc. Для их конструкции и оптимизирование детальное знание как толщины слоя, так и оптически свойств необходимы. Спектроскопическое Ellipsometry оптически метод без разрушения характеризации который позволяет определению этих необходимых материальных параметров.
Материалы
Типичная гетероструктура AlGaN/GaN как использовано для СИД и транзисторов показана в Диаграмме 1.
| AlGaN 0.2-1 µm |
| Μm GaN 1-2 |
| Субстрат Сапфира |
Диаграмма 1. Типичная гетероструктура AlGaN/GaN
Фильмы GaN и AlGaN были депозированы MOCVD (metalorganic низложением химического пара) на субстратах сапфира.
Следующие образцы были проанализированы.
Образцы Анализа Таблицы 1.
| | | |
| 1 | GaN/Сапфир | - |
| 2 | GaN/Сапфир | - |
| 3 | AlGaN/GaN/Сапфир | 7 |
| 4 | AlGaN/GaN/Сапфир | 16 |
| 5 | AlGaN/GaN/Сапфир | 25 |
| 6 | AlGaN/GaN/Сапфир | 5 |
| 7 | AlGaN/GaN/Сапфир | 9 |
Результаты
Работа была выполнена используя ellipsometer MM-16 HORIBA Научное спектроскопическое которое обеспечивает значительно преимущества оперируя понятиями скорости, высокого измерения разрешения и экспириментально многосторонности. Ellipsometric измерения были выполнены под углом падения ‹70 в спектральном ряде 500nm- 800nm. И толщины и оптически свойства были извлечены одновременно от анализа данных SE. Сравнивано к обычным платформам ellipsometer, Модуляция Ellipsometer Жидкостного Кристл поставляет исключительнейше высокую точность для ellipsometric углов (µ, Δ) через их полный диапасон в одном измерении, без всех матовых мест.
.gif)
На Диаграмму 2. показано µ и спектры Δ образца 1.
Толщина и рассеивание слоя GaN были определены соотвествующим моделированием. Для этого образца результат следующие:
| AlGaN 0.2-1 µm |
| Μm GaN 1-2 |
| Субстрат Сапфира |
.gif)
На Диаграмму 3. показано спектры Ψ и Δ образца 6.
Толщина и рассеивание как AlGaN, так и слоя GaN были определены соотвествующим моделированием. На образец 6 результат следующие:
| 3,6 nm Overlayer |
| 462,1 nm AlGaN |
| 1110,5 nm GaN |
| Субстрат Сапфира |
Для моделирования оптически рассеиваний была использована классическая дисперсионная зависимость генератора Lorentz:
.jpg)
где E=hω энергия фотона.
Отношение ε1 и ε2 с n и k является следующим: εÃ1 = n-k22 и ε=2nk2
Следующая таблица суммирует результаты найденные для образцов в диапазоне длины волны 500-800nm:
Результаты Образца Таблицы 2.
| | | | | | | |
| 1 | 2402 | 0 | 2,361 | 5,19 | 6,76 | 0,1 |
| 2 | 2466 | 0 | 2,353 | 5,16 | 6,78 | 0,1 |
| 3 | 1283 | 332 | 2,331 | 5,07 | 6,85 | 0,2 |
| 4 | 1180 | 254 | 2,299 | 5,00 | 7,56 | 0,3 |
| 5 | 1128 | 401 | 2,292 | 4,93 | 7,11 | 0,5 |
| 6 | 1111 | 462 | 2,340 | 5,09 | 6,68 | 0,2 |
| 7 | 1124 | 602 | 2,336 | 5,08 | 6,75 | 0,2 |
R.I. как функция длины волны показан в диаграмме 4 для различной концентрации Al.
.gif)
Диаграмма 4. R.I. для различной концентрации Al в AlGaN
От этих данных тарировочную кривую можно настроить которая позволяет определению содержания Al в слое AlGaN путем оценивать оптически рассеивание материала (диаграммы 5)
.gif)
Диаграмма 5. Тарировочная кривая для концентрации Al в AlGaN
Концентрация Al может быть высчитана следующей формулой:
.jpg)
Заключение
Модуляция Спектроскопическое Ellipsometry Жидкостного Кристл превосходный метод для сильно точной характеризации гетероструктуры AlGaN/GaN сложного полупроводника.
Используя спектроскопическое ellipsometer MM-16 прямодушная процедура для того чтобы определить толщину фильма и оптически рассеивания полной структуры даже там, где фильм несколько микронов толщиных.
Детальное знание оптически параметров сплавов AlGaN критическое например для конструкции opto-электронных приборов.
Furthermore, от оптически параметров тарировочная кривая смогла быть построена для предусмотрения быстрого и эффективного определения содержания Al в слоях AlGaN. Таким Образом Спектроскопическое Ellipsometry также доказывает метод без разрушения для определения состава сплава AlGaN.
Этот метод может быть поровну прикладной к другим сложным полупроводникам как SiGe, полупроводники II-VI или классические полупроводники III-V.
Источник: HORIBA Научное - Разделение Тонких Фильмов
Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите HORIBA Научное - Разделение Тонких Фильмов