.gif)
Täckte Ämnen
Bakgrund
Material
Resultat
Avslutning
Bakgrund
GruppIII-Nitrides och deras legerar är de mest lova materialen för kort stavelse-våglängd optoelectronic apparater liksom Ljusdiod, injektionlaser, fotodetektorer, färgar mycket skärmar, och elektroniska apparater lika HFETs, HEMTs, Etc. För deras design och optimization en specificerad kunskap av både lagrartjockleken och den optiska rekvisitan är nödvändiga. Spectroscopic Ellipsometry är en oskadlig optisk karakteriseringmetod som låter beslutsamhet av dessa krävda materiella parametrar.
Material
En typisk AlGaN/GaN heterostructure som använd för Ljusdiod och transistorer visas in Figurerar 1.
| AlGaN 0.2-1 µm |
| GaN 1-2 µm |
| Safirsubstrate |
Figurera 1. Typisk AlGaN/GaN heterostructure
GaNen och AlGaNen filmar sattes in av MOCVD (metalorganic kemisk dunstavlagring) på safirsubstrates.
Tar prov efter analyserades.
Bordlägga 1. Analys tar prov
| | | |
| 1 | GaN/Safir | - |
| 2 | GaN/Safir | - |
| 3 | AlGaN/GaN/Safir | 7 |
| 4 | AlGaN/GaN/Safir | 16 |
| 5 | AlGaN/GaN/Safir | 25 |
| 6 | AlGaN/GaN/Safir | 5 |
| 7 | AlGaN/GaN/Safir | 9 |
Resultat
Arbetet utfördes genom att använda den Vetenskapliga spectroscopic ellipsometeren MM-16 för HORIBA, som ger viktiga fördelar benämner in av rusar, kickupplösningsmätning och experimentell versatility. Ellipsometric mätningar utfördes på en meta av förekomsten av ‹för 70 i det spektral- spänner 500nm- 800nm. Både tjocklekarna och den optiska rekvisitan drogs ut samtidigt från SE-dataanalysen. När den jämförs till konventionella ellipsometerplattformar, levererar Moduleringen Ellipsometer för VätskeKristallen ovanligt kickexakthet för det ellipsometric metar (µ, Δ) över deras fullt spänner i en mätning, utan några döda fläckar.
.gif)
Figurera 2. shows µen, och Δ-spectra av tar prov 1.
Tjockleken och spridningen av det GaN lagrar var beslutsamma anslår by att modellera. För detta ta prov resultatet är efter:
| AlGaN 0.2-1 µm |
| GaN 1-2 µm |
| Safirsubstrate |
.gif)
Figurera 3. shows Ψen, och Δ-spectra av tar prov 6.
Tjockleken och spridningen av både AlGaNen och det GaN lagrar var beslutsamma anslår by att modellera. För ta prov 6 som resultatet är efter:
| 3,6 nm Overlayer |
| 462,1 nm AlGaN |
| 1110,5 nm GaN |
| Safirsubstrate |
För modellera av de optiska spridningarna användes en klassisk formel för Lorentz oscillatorspridning:
.jpg)
var E=hω är fotonenergin.
Förhållandet av ε1 och ε2 med n och K är: εÃ1 = n-k22 och ε=2nk2
Bordlägga resumerar efter resultaten som finnas för, tar prov i våglängden spänner 500-800nm:
Bordlägga 2. Ta Prov resultat
| | | | | | | |
| 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.et som en fungera av våglängden visas in figurerar 4 för olika Alkoncentrationer.
.gif)
Figurera 4. R.I. för olika Alkoncentrationer i AlGaN
Från dessa data som en kalibrering buktar, kan vara ställer in som låter beslutsamheten av Alen som är nöjd i det AlGaN lagrar, genom att utvärdera den optiska spridningen av det materiellt (figurera 5),
.gif)
Figurera 5. Kalibreringen buktar för Alkoncentration i AlGaN
Alkoncentrationen kan beräknas av efter formeln:
.jpg)
Avslutning
Modulering Spectroscopic Ellipsometry för VätskeKristallen är en utmärkt teknik för den högt exakta karakteriseringen av den sammansatt halvledareheterostructuren AlGaN/GaN.
Genom Att Använda den spectroscopic ellipsometeren MM-16 är det ett rättframt tillvägagångssätt som bestämmer filmatjockleken, och optiska spridningar av det färdigt strukturerar var även filma är flera tjocka mikroner.
Den specificerade kunskapen av de optiska parametrarna av AlGaN legerar är avgörande for example för designen av opto-elektroniska apparater.
Dessutom från de optiska parametrarna som en kalibrering buktar, kunde konstrueras för att ge en for och en effektiv beslutsamhet av Alen som var nöjd i de AlGaN lagrarna. Således bevisar Spectroscopic Ellipsometry också att en oskadlig teknik för AlGaN legerar sammansättningsbeslutsamhet.
Denna metod kan lika appliceras till andra sammansatt halvledare liksom SiGe, II--VIhalvledare eller klassiska III--Vhalvledare.
Källa: Vetenskaplig HORIBA - Tunt Filmar Uppdelning
För mer information på denna källa behaga det Vetenskapliga besök HORIBA - Tunt Filmar Uppdelning