Starke AlN-Schichten Verbessern Abgegeben über Hydrid Dampf-Phase Epitaxie (HVPE) auf Aus-Schwerpunkt 6H-SiC Substratflächen durch Oxford-Instrument-Plasma-Technologie

Themen Umfaßt

Hintergrund
Einleitung
Entstehung von Herkömmlichen AlGaN-/GaNHeterostrukturen
Verbessern von Strukturellen Eigenschaften und von OberflächenMorphologie von Starken AlN-Schichten

Hintergrund

Oxford-Instrument-Plasma-Technologie stellt eine Reichweite der Hochleistung, der flexiblen Hilfsmittel zum Halbleiter zur Verfügung, der die Abnehmer aufbereitet, die mit Forschung und Entwicklung beschäftigt gewesen werden, und der Produktion. Wir spezialisieren uns auf drei Hauptbereiche:

Einleitung

III-V Nitridhalbleiter bekannt, um ausgezeichnete Kandidaten für starke, Hochfrequenz-HF-Leistungsverstärkung zu sein. Die Hauptvorteile von III-V Nitriden über anderen Halbleitermaterialien stammen ihre großen bandgaps (folglich ihre entsprechenden elektrischen Bereiche des großen Zusammenbruches), ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, gute Elektronentransporteigenschaften und ihre Fähigkeit ab, um Heterostrukturen zu bilden. Verglichen mit anderen III-V Halbleitern und sogar Sic, haben diese Nitridheterostrukturen extrem hohe Dichten 2DEG, die für Hohe Elektronische Mobilitäts-Transistoren der hohen Leistung wesentlich sind (HEMTs), die in den starken kompakten Energiesparenden Übertragungsverstärkern für Mobilstationen des Radioapparates verwendet werden sollen 4G.

Entstehung von Herkömmlichen AlGaN-/GaNHeterostrukturen

Eine herkömmliche AlGaN-/GaNheterostruktur wird im Allgemeinen gebildet, indem man Epitaxial- eine Schicht von AlGaN auf einer starken GaN-Schicht auf den halb-isolierenden oder isolierenden Substratflächen wie Sic oder Saphir abgibt. Spontan und belasten Sie verursachte Polarisationen führen zu eine hohe positive Polarisation im AlGaN, mit dem Ergebnis eines zweidimensionalen Elektronengases (2DEG) an der AlGaN-/GaNgrenze.

Vor Kurzem haben Studien gezeigt, dass HEMT-Einheitsleistung erheblich verbessert wird, als herkömmliche AlGaN-/GaNheterostrukturen direkt auf AlN-Schicht unter Verwendung Sic der Substratfläche gewachsen wurden. Durch die Einfügung dieser AlN-Schablonen, wird die Versetzung, die Vorrichtung zerstreuen und das Elektronüberlaufen in die Masse verringert und die Beschränkung 2DEG wird verbessert. Solche Anwendung hat die Nachfrage für hochwertigere AlN-Schablone ein Sic erhöht, um die neue HEMTseinheitsleistung zu erhöhen.

Verbessern von Strukturellen Eigenschaften und von OberflächenMorphologie von Starken AlN-Schichten

An der Oxford-Instrument-Plasma-Technologie haben die Gruppe, geführt von V. Ivantsov V. Soukhoveev und von A. Volkova, vor kurzem die Wachstumsprozedur optimiert, um strukturelle Eigenschaften und Oberflächenmorphologie von starken AlN-Schichten zu verbessern, die über Hydrid Dampfphase Epitaxie auf (HVPE) Ausschwerpunkt 6H-SiC Substratflächen abgegeben werden. Unter Verwendung der optimalen Kernbildungs- und Wachstumszustände ist die Gruppe in der Lage, AlN-Schicht mit FWHM von ~40 Arcsec der Schwingkurve für (0002) den Reflex, der durch Röntgenstrahlbeugung der hohen Auflösung, eine (HRXRD) große Verbesserung über den vorhergehenden gemeldeten Ergebnissen ~150 Arcsec zu produzieren gemessen wird. Die Linienbreite ist zu der der SIC-Substratfläche sehr nah, hat das Vorschlagen der Epitaxial- Schicht AlN eine bemerkenswert niedrige SchraubenVersetzungsdichte (≤106 cm-2) und das kleine Kippen um den Normal zur Basisfläche (sprechen Sie Feige an. 1). Das Reziproker Raum-Abbilden von asymetrischen Reflexen und die gemessenen Gitterparameter schlagen auch völlig entspannten Zustand der Epitaxial- Schicht vor.

Abbildung 1. Die XRD-Schwingkurven, die Sic von der Substratfläche und vom HVPE genommen wurden, gaben AlN-Schichten ab (symmetrische 00,6 und 00,2 Reflexe, beziehungsweise). Beachten Sie den bemerkenswert niedrigen Unterschied zwischen dem FWHMs der Substratfläche und der Epitaxial- Schicht, die hohe strukturelle Perfektion der AlN-Schicht vorschlägt. Die anwesende Methode zeigte auch eine drastische Verbesserung verglichen mit den vorhergehenden berichteten Daten.

Die Oberflächenmorphologie von AlN-Schicht wird weiter durch AtomKraft-Mikroskopie gekennzeichnet (AFM). Die Spiegel ähnliche Oberfläche der Schichtausstellungen kleiner als 2,5 nm Rauheit des Quadratischen Mittelwerts (EFFEKTIVWERT) über µm 10x102 Bereich (sprechen Sie Feige an. 2). Unter Verwendung der fortgeschrittenen Technik ist die Gruppe in der Lage, AlN-Schablonen der hohen Qualität mit µm bis 20 in der Stärke mit der niedrigen Biegung von µm 80 zu produzieren und macht Ideal dieser Schablonen für Großserienproduktion von HEMTs.


Abbildung 2. Atomkraftmikroskopiemaße über µm 10x102 Scan-Bereich AlN-Schicht zeigt ~2 nm EFFEKTIVWERT in der Oberflächenrauigkeit.

Bernard Scanlan, Generaldirektor der Oxford-Instrument-Plasma-Technologie, kommentierte, „die Oxford-Instrumente, Plasma-Technologie, dieteam kontinuierlich unsere HVPE-Schablonenprodukte verbessert hat. Wir werden extrem erregt, um diese neuen Ergebnisse zu melden und werden erwartet, eine große Zunahme der Nachfrage dieser AlN-Schablonenprodukte in nächster Zukunft zu sehen.“

Quelle: Oxford-Instrument-Plasma-Technologie.

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte Oxford-Instrument-Plasma-Technologie.

Date Added: Oct 27, 2010 | Updated: Sep 24, 2013

Last Update: 24. September 2013 07:09

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