Het Verbeteren van Dikke Lagen AlN Deponeerde via de damp-Fase van het Hydride Epitaxy (HVPE) op Off-Axis Substraten 6H-SIC door de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford

Besproken Onderwerpen

Achtergrond
Inleiding
Vorming van Conventionele Heterostructuren AlGaN/GaN
Het Verbeteren van de Structurele Eigenschappen en Morfologie van de Oppervlakte van Dikke Lagen AlN

Achtergrond

De Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford verstrekt een waaier van hoge prestaties, flexibele hulpmiddelen aan de klanten van de halfgeleiderverwerking betrokken bij onderzoek en ontwikkeling, en productie. Wij specialiseren ons in drie belangrijke gebieden:

  • Ets
    • RIE, ICP, DRIE, RIE/PE, Ionenstraal
  • Deposito
    • PECVD, ICP CVD, Nanofab, ALD, PVD, IBD
  • De Groei
    • HVPE, Nanofab

Inleiding

IIIV de nitridehalfgeleiders zijn gekend om uitstekende kandidaten voor high-power, met hoge frekwentie de machtsversterking van RF te zijn. De primaire voordelen van IIIV nitriden over andere halfgeleidermaterialen stammen uit hun grote bandgaps (vandaar hun overeenkomstige grote analyse elektrische gebieden), uitstekend warmtegeleidingsvermogen, de goede eigenschappen van het elektronenvervoer, en hun vermogen om heterostructuren te vormen. In vergelijking tot andere IIIV halfgeleiders en zelfs sic, hebben deze nitrideheterostructuren uiterst hoge 2DEG dichtheid die voor Transistors van de hoge machts de Hoge Elektronische Mobiliteit essentieel is (HEMTs), die bedoeld om in highpower compacte energy-efficient transmissieversterkers voor 4G draadloze mobiele stations zijn worden gebruikt.

Vorming van Conventionele Heterostructuren AlGaN/GaN

Een conventionele heterostructuur AlGaN/GaN wordt over het algemeen gevormd door een laag van AlGaN op een dikke laag GaN op semi-insulating of isolerende substraten zoals sic of saffier epitaxially te deponeren. De Spontane en spanning veroorzaakte polarisaties leiden tot een hoge positieve polarisatie in AlGaN, resulterend in een tweedimensionaal elektronengas (2DEG) bij de grens AlGaN/GaN.

Onlangs, hebben de studies aangetoond dat HEMT de apparatenprestaties zeer beter zijn toen de conventionele heterostructuren AlGaN/GaN direct op laag AlN sic gebruikend substraat werden gekweekt. Door de toevoeging van deze malplaatjes AlN, worden het dislocatie verspreidende mechanisme en de elektronenoverloop in de massa verminderd en de 2DEG beperking is beter. Dergelijke toepassing heeft de vraag naar malplaatje het van betere kwaliteit van AlN verhoogd sic om de nieuwe HEMTs apparatenprestaties te verbeteren.

Het Verbeteren van de Structurele Eigenschappen en Morfologie van de Oppervlakte van Dikke Lagen AlN

Bij de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford, heeft de groep, die door V. Ivantsov V. Soukhoveev, en A. Volkova wordt geleid, onlangs de de groeiprocedure geoptimaliseerd om structurele eigenschappen en de oppervlaktemorfologie van dikke lagen te verbeteren AlN die via hydride damp-fase epitaxy op (HVPE) off-axis substraten 6H-SIC worden gedeponeerd. Gebruikend optimale nucleation en de groeivoorwaarden, kan de groep laag AlN met FWHM van ~40 arcsec veroorzaken het schommelen van kromme voor (0002) reflex die door de diffractie van de hoge resolutieRöntgenstraal, (HRXRD) een grote verbetering over de vorige gemelde resultaten van ~150 arcsec wordt gemeten. De lijnbreedte is zeer dicht aan dat van het substraat van SIC, heeft het voorstellen van de epitaxial laag AlN een opmerkelijk lage dichtheid van de schroefdislocatie (≤106 cm-2) en het kleine overhellen rond normaal aan het basisvliegtuig (verwijs naar Fig. 1). De Wederkerige ruimteafbeelding van asymmetrische reflexen en de gemeten roosterparameters stellen ook volledig ontspannen staat van de epitaxial laag voor.

Figuur 1. De schommelende krommen XRD die uit het substraat en HVPE worden genomen deponeerden sic lagen AlN (symmetrische 00.6 en 00.2 reflexen, respectievelijk). Neem nota van het opmerkelijk lage verschil tussen FWHMs van het substraat en de epitaxial laag die hoge structurele perfectie van de laag AlN voorstelt. De huidige methode toonde ook een drastische verbetering in vergelijking tot de vorige gemelde gegevens.

De oppervlaktemorfologie van laag AlN wordt verder gekenmerkt door de AtoomMicroscopie van de Kracht (AFM). De spiegel-als oppervlakte van de laag stelt minder dan 2.5 van de NM- Wortel tentoon Betekent - regel (RMS) ruwheid over gebied 10x102 µm (verwijs naar Fig. 2). Gebruikend de geavanceerde techniek, kan de groep hoogte veroorzaken - de malplaatjes van kwaliteitsAlN met maximaal 20 µm in dikte met lage stokvoering van 80 µm, makend deze malplaatjes voor hoog volumeproductie van HEMTs ideaal.


Figuur 2. De Atoom metingen van de krachtmicroscopie over 10x10 µm2 aftastengebied van laag AlN toont ~2 NM RMS in oppervlakteruwheid.

Bernard Scanlan, Algemene Manager van de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford, becommentarieerde, het „Team van de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford heeft onophoudelijk onze HVPE malplaatjeproducten verbeterd. Wij zijn uiterst opgewekt om deze nieuwe resultaten te melden en gemoeten een grote verhoging zeer binnenkort zien veel gevraagd van deze AlN malplaatjeproducten.“

Bron: De Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford.

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve de Technologie van het Plasma van de Instrumenten van Oxford.

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

Last Update: 24. September 2013 07:08

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit