オックスフォードの器械血しょう技術によって以外軸線 6H SiC の基板の (HVPE)水素化合物蒸気段階のエピタクシーによって沈殿する AlN の厚い層を改善します

カバーされるトピック

背景
導入
慣習的な AlGaN/GaN のヘテロ構造の形成
AlN の厚い層の構造特性そして表面の形態の改善

背景

オックスフォードの器械血しょう技術は研究開発にかかわる顧客を処理する半導体に高性能、適用範囲が広いツールおよび生産の範囲を提供します。 私達は 3 つのメインエリアを専門にします:

  • 腐食
    • RIE、 ICP、 DRIE、 RIE/PE のイオンビーム
  • 沈殿
    • PECVD、 ICP CVD、 Nanofab、 ALD、 PVD、 IBD
  • 成長
    • HVPE、 Nanofab

導入

III-V の窒化物の半導体は強力な、高周波 RF 力の拡大のための優秀な候補者であるために知られています。 他の半導体材料上の III-V の窒化物の一次利点は大きい bandgaps (それ故に対応する大きい故障の電界)、優秀な熱伝導度、よい電子輸送特性および機能からヘテロ構造を形作るために生じます。 他の III-V の半導体および SiC と比べて、これらの窒化物のヘテロ構造に高い発電の 4G 無線移動式端末のために強力でコンパクトでエネルギー効率が良い (HEMTs)伝達アンプで使用されるように意図されている、高い電子移動性のトランジスターのために必要である非常に高い 2DEG 密度があります。

慣習的な AlGaN/GaN のヘテロ構造の形成

慣習的な AlGaN/GaN のヘテロ構造はエピタクシー的に SiC またはサファイアのような半絶縁するか、または絶縁の基板の GaN の厚い層の AlGaN の層を沈殿させることによって一般に形作られます。 自発誘導された分極を導きます AlGaN/GaN の境界で二次元の電子ガス (2DEG) に終って AlGaN の高く肯定的な分極に、こせば。

最近、調査は慣習的な AlGaN/GaN のヘテロ構造が SiC の基板を使用して AlN の層で直接育ったときに HEMT 装置パフォーマンスが非常に改善されることを示しました。 AlN のこれらのテンプレートの挿入によって、大きさにメカニズムをおよび電子流出は分散させる転位減り、 2DEG 拘束は改善されます。 そのようなアプリケーションは SiC の AlN の良質のテンプレートのために新しい HEMTs 装置パフォーマンスを高めるために要求を高めました。

AlN の厚い層の構造特性そして表面の形態の改善

オックスフォードの器械血しょう技術で、 V. Ivantsov V. Soukhoveev、および A. Volkova によって導かれるグループは最近以外軸線 6H SiC の基板の水素化合物蒸気段階のエピタクシーによって沈殿する AlN の厚い層の構造特性そして表面の形態を改善するために (HVPE)成長プロシージャを最適化してしまいました。 最適の核形成および成長の状態を使用して、グループは (高リゾリューションの X 線回折によって測定される 0002 の) 反射のための動揺のカーブの ~40 の arcsec の FWHM の AlN の層 ~150 の arcsec の (HRXRD)前の報告された結果上の大きい改善を作り出せます。 線幅 SIC の基板のそれに非常に近いです、 AlN のエピタキシアル層を提案することに非常に低いねじ転位密度 (≤10 cm6 )-2 および基底の平面へ常態のまわりで小さい傾くことがあります (図 1) を参照して下さい。 非対称的な反射の相互スペースマップおよび測定された格子パラメータはまたエピタキシアル層の十分にリラックスした状態を提案します。

図 1。 SiC の基板および HVPE から取られた XRD の動揺のカーブは AlN の層 (対称の 00.6 そして 00.2 の反射、それぞれ) を沈殿させました。 基板の FWHMs と AlN の層の高い構造完全さを提案するエピタキシアル層の非常に低い違いに注意して下さい。 現在の方法はまた前の報告されたデータと比べて徹底的な改善を示しました。

AlN の層の表面の形態は原子力の顕微鏡検査によって更に特徴付けられます (AFM)。 層の展示品の鏡のような表面より少し 10x10 µm 領域上のより 2.5 nm のルート不偏分散 (RMS) の2 荒さ (図 2) を参照して下さい。 高度の技術を使用して、グループは HEMTs の大量の生産のためのこれらのテンプレートの理想を作る 80 µm の低いボーイングの厚さの 20 まで µm が付いている AlN の良質のテンプレートを作り出せます。


AlN の層の 10x10 µm スキャン領域上の2 2. 原子力の顕微鏡検査の測定は表面荒さで ~2 に nm RMS を示します。

Bernard Scanlan、オックスフォードの器械血しょう技術の総務部長は、 「オックスフォードの器械コメントしました血しょう技術のチームが絶えず私達の HVPE のテンプレートの製品を改良したあることが。 私達は非常にこれらの新しい結果を報告するために刺激され、これらの AlN のテンプレートの製品の需要がある非常に見ると期待されます近い将来の大きい増加を」。

ソース: オックスフォードの器械血しょう技術

このソースのより多くの情報のためにオックスフォードの器械血しょう技術を訪問して下さい。

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

Last Update: 24. September 2013 07:09

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