Разработка технологических основ получения эпитаксиальных слоев нитрида галлия методом хлоридно-гидридной эпитаксии на подложках сапфира
Диссертация
Начиная с 60-х годов прошлого века прилагались значительные усилия по разработке технологических процессов получения и исследования свойств монокристаллов и эпитаксиальных слоев GaN. Однако прогресс в разработке технологических процессов получения эпитаксиальных слоев GaN сдерживался отсутствием подходящих нитридных подложек, на которых можно было вырастить эпитаксиальные слои GaN высокого… Читать ещё >
Список литературы
- Акимова А.Н., Оплесин B.JI., Подденежный В. Н. и др. II Эл. Техн. Сер. 3. Микроэлектр. 1973. — В. 5 (45). — С. 21−23.
- Андреев В.М., Коган Л. М., Оплеснин B.JI. и др. II сб. 11 Всесоюзного совещания по широкозонным полупроводникам. Л., 1979.
- Дьяконов Л.И., Козлова Ю. П., Марков A.B. и др. II Известия ВУЗов. Материалы электронной техники. 2008.-N. 1.- С. 47.
- Крапухин В.В., Соколов И. А., Кузнецов Г.Д. II Технология материалов электронной техники М.: МИСиС,.- 1995 — С. 495.
- Куликов С.И. Термодинамика карбидов и нитридов: Справочники) Мю: Металлргия,.- 1988. -С. 345.
- Мармалюк A.A., Акчурин Р. Х., Горбылев В.А. II Известия вузов. Электротехника. -1998. -N 1. -С. 102−103.
- Мармалюк A.A., Акчурин Р. Х., Горбылев В.А. II Неорган. Материалы. -1998. -V. 34. -N. 7. -С. 833−837.
- Панков Дж., Люминесценция GaN // Материалы Международной конференции по люминесценции Л., 1972.
- Самсонов Г. В, Кулик О. П., Полищук B.C. Получение и методы анализа нитридов. Киев: Наукова думка. -1978г. -С. 316л с
- Стрельченко С.С., Лебедев В. В., Соединения AB // Справ. Изд. М.: Металлургия.- 1984.- С. 144.
- Физико-химические свойства полупроводниковых веществ: Справочник / Под ред. A.B. Новоселовой. М.: Наука.- 1979.- С. 339.
- Юнович А.Э. Светодиоды на основе нитрида галлия и проблемы освещения будущего // Светодиоды и лазеры 2003-N. 1−2.
- Abernathy С. R., Mackenrie J. D., Pearton S. J., et al. II Appl. Phys. Lett. -1995. -V. 66. -N. 15. -P. 1969−1971.
- Akasaki I. II Mater Res. Soc. Symp. Proc. -2001.-V. 639.-P. G8−1.1
- Akasaki I., Amano H., Koide Y., Hiramatsu К., Sawaki N. II J. Crystal Growth.-1989.-V. 98.-P. 209.
- Amano H., Sawaki N., Akasaki /., Toyoda T. II Appl. Phys. Lett.-1986.-V. 48.-P. 353.
- M.Andre Y., Trassoudaine A., TourretJ., Cadoret R., Gil E., Castelluci D., Aoude O., Disseix P. Low dislocation density high-quality thick hydride vapour phase epitaxy (HVPE) GaN layers // J. Crystal Growth. 2007. — V. 306. — P. 86−93
- Arroyo Y. Dasilva R., Zhu T., Martin D., Grandjean N., Jahn U., Stadelmann P. Defects in a-GaN grown on r-sapphire by hydrid evapor phase epitaxy // J. Crystal Growth. 2011. — V. 327. — P. 6−12
- Brandt M. S., Johnson N. M., Molnar R. J. et al. II Appl. Phys. Lett. -1994. -V. 64. -N 17. -P. 2264−2266.
- Cao X.C., Xu D.L., Guo H.M., Liu C.J., Yin Z.J., Li X.H., Qiu K., Wang Y.Q. The influence of reactor pressure on qualities of GaN layers grown by hydride vapor phase epitaxy // Thin Solid Films. 2009. — V. 517. — P. 2088−2091.
- Cho Y.S., San Q., Lee I.H. et al II Appl. Phys. Lett.- 2008.- V. 93.- P. 111 904
- Christensn N.E., Gorczyca I. 11 Phys. Rev. B. -1994.-V. 50.-N. 7.-P. 43 974 415.
- Chung H.Y.A., Wang C., Kirchner Cn. et al. II Phys. Stat. Sol.- 2000.-V. 180-N. l.-P .257−260.
- Davis R.F. II Proc. JEE.-1991.-V. 79.-N. 5.-P. 702−712.
- Dingle R., Shaklee K.L., Leheny R.F., Zetterstrom R.B. II Appl. Phys. Lett.-1971.-V. 19.-P. 5.
- Doverspike K., Rowland L. B., Gaskill D.K. et al. II Int. Symp. Compound Semicond. San Diego. 18−22 Septembr 1994. Inst. Phys. Conf. Ser.- N 141. IOP Publishing Ltd.- 1995.-P. 101−106.
- EjderE. II Phys. Stat. Sol. -1971.-V. 6.-P. 445.
- Etzkorn E. V., Clarke D. V. II J. Appl. Phys.- 2001.- V. 89.- P. 1025.
- Golan Y., WuX.H., Speck J.S. et al. Morphology and microstructural evolution in the early stages of hydride vapor phase epitaxy of GaN on sapphire // Appl. Phys. Lett.- 1998.-V. 73,-P. 3090.
- Grandjean N., Massies J., Martinez Y., Vennegues P., Leroux M., Laugt M. GaN epitaxial growth on sapphire (0 0 0 1): the role of the substrate nitridation // Journal of Crystal Growth.- 1997.- V. 178.- P.220−228.
- Harafuji T., Kawamura J. Molecular dynamics simulation for evaluating melting point of wurtzite-type GaN crystal // Appl. Phys.- 2004- P. 2501.
- Hegems M., Montgomery H. C. II J. Phys. Chem. Solids.- 1973.- V. 34.- N. 6.-P. 885−895.
- Hiramatsu K., Itoh S., Amano H., Akasaki I., Kuwano N., Shiraishi T., Oki K. II J. Crystal Growth.-199l.-V. 115.-P. 628.
- Hong C.H., Wang K., Pavilidis D. II Int. Symp. Compound Semicond. San Diego. 18−22 September 1994. Inst. Conf. Scr. N 141. IOP Publishing Ltd. -1995. -P. 107−112.
- Huang J., Shen K., Shiao W., Chen Y., Liu T., Tang T., Huang C., and Yanga C.C. Improved a-plane GaN quality grown with flow modulation epitaxy and epitaxial lateral overgrowth on r-plane sapphire substrate // Appl. Phys. Lett.2008.-V. 92.-P. 231 902
- Hwang S.J., Shan W., Hauenstien R.J. et al. II Appl. Phys. Lett.- 1994.- V.64.-N 22, — P. 2928−2930.
- Ito K., Uchida Y., Lee S., Tsukimoto S., Ikemoto Y., Hirata K., Murakami M. Effects of TiN Buffer Layer Thickness on GaN Growth // J. Electron. Mater.2009.-V. 38.-N. 4
- Jasinski J., Liliental-Weber Z // J. Electron. Mater.- 2002, — V. 31.- P. 429
- Johnston C.F., Kappers M.J., Moram M.A.,.Hollander J. L, Humphreys C.J.115
- Assessment of defect reduction methods for nonpolar a-plane GaN grow non r-plane sapphire // J. Crystal Growth. 2009. — V. 311. — P. 3295−3299
- Johnston C. F., Kappers M. J., Barnard J. S., and Humphreys C. J. Morphological study of non-polar (11−20) GaN grown on r-plane (1−102) sapphire // Phys. Stat. Sol. 2008. -N. 6. — P. 1786−1788
- Kim J. G., FrenkelA. C., Liu H. et al. II Appl. Phys. Lett.- 1994.- V. 65.- N 1.-P. 91−93.
- Kim-Chauveau H., De Mierry P., Cabane H., and Gindhart D. In-plane anisotropy characteristics of GaN epilayers grown on A-face sapphire substrates // J. Appl. Phys. -2008.-V.104.-P. 113 516
- Kishino K., Sekiguchi H., Kikuchi A. Improved Ti-mask selective-area growth (SAG) by rf-plasma-assisted molecular beam epitaxy demonstrating extremely uniform GaN nanocolumn arrays. // J. Crystal Growth.- 2009.- V. 311.- P. 2063.
- Koide Y" Itoh N., Itoh K., Sawaki N. Akasaki I. II J. Appl. Phys.-1988.-V. 27.-P. 1156.
- Kolnik J., Oguzman I.H., Brennan K.F. et al. II J. Appl. Phys.- 1995.- V. 78.-N2.-P. 1033−1037
- Kroger R., Paskova T., Monemar B., Figge S., Hommel D. and Rosenauer A. Defect structure of a-plane GaN grown by hydride and metal-organic vapor phase epitaxy on r-plane sapphire // Phys. Stat. Sol. -2007. V. 4. — N. 7. — P. 25 642 567
- Kuznia J.N., Yang J.W., Chen Q.C. et al. II Appl. Phys. Lett.- 1994.- V. 65.-N 19.- P. 2407−2409
- Lambrecht W.R.L., Segall B., Strite S. et al. II Phys. Rev. B.-1994.-V. 50.-N. 19.-P. 14 155−14 158
- Landolt-Bornstien. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology / Edited by Madelung O. V. 17a. N. Y.: Springer.- 1982, — P. 427.
- Lee H., Ha J., Goto T., Yao T., Kim C., Hong S. and Chang J. Spontaneoustransition in preferred orientation of GaN domains grown on r-plane sapphiresubstrate from (11−20) to (0001) // Appl. Phys. Lett. 2009. — V. 94. — P. 102 103 116
- Lee W., Lee S., Goto H., Ko H, Cho M, Yao T. Novel buffer layer for the growth of GaN on c-sapphire // Phys. Stat. Sol.- 2006.-N. 6.- P .1388−1291.
- Lin M.E., Sverdlov B.N., Strife S. et al. //Electron. Lett.- 1993.- V. 29.- N 20.-P. 1759−1761
- Liu R., Bell A., Ponce F.A. et al II. Appl. Phys. Lett.- 2005.- V. 86.- P. 21 908
- Long X.C., Myers R.A., Brueck S.R.J, et al. II Appl. Phys. Lett.- 1995.- V. 67.-N 10.-P. 1349−1351.
- Maruska H.P., TietjenJ.J. II Appl. Phys. Lett.-1969.-V. 15.-P. 327.
- Mathis S. K., Romanov A. E., Chen L. F. et al. Modeling of threading dislocation reduction in growing gan layers // J. Cryst. Growth.-2001 V. 231-P.371−390.
- Matsuoca T. II J. Vac. Sci. Technol. B. -1992. -V. 10. -N 4. -P. 1237−1266.
- MeiJ., Srinivasan S., Liu R. et al II Appl. Phys. Lett.- 2006.- V. 88.- P 141 912
- Minsky M.S., White M. Hu E. L. II Appl. Phys. Lett. -1996. -V. 68. -N 1. -P. 1531−1533.
- MonemarB. II Phys. Rev. -1974.-V. 10.-P. 676.
- Mohammad S.N., Salvador A.A., Morkoc H. II Proe. IEEE. -1995. -V. 83.- N 10. -P. 1307−1355.
- Molnar R. J., Lei T., Moustakas T.D. II Appl. Phys. Lett.- 1993.- V. 62.- N. 1.-P. 72−74.
- Molnar R. J., Gotz W., Romano L.T., Johnson N.M. II J. Crystal Growth.-1997.- V. 178.- P.147−156.
- Monemar B., Larsson H., Hemmingson C. et al II J. Crystal Growth.- 2005.- V. 281.-P. 17.
- Moram M.A., Kappers M.J., Barber Z.H., Humphreys C.J. Growth of low dislocation density GaN using transition metal nitride masking layers // J. Crystal Growth.- 2007.- V. 298.- P. 268.
- Moram M. A., Kappers M. J., Zhang Y., Barber Z H., and Humphreys C. J. Very low dislocation density, resistive GaN films obtained using transition metal nitride interlayers // Phys. Stat. Sol 2008. — V. 205-N. 5.- P .1064−1066.117
- Morimoto Y. //J. Electrochem. Soc. -1974. -V. 121.-N 10. -P. 1383−1385.
- Nakamura S. GaN growth using GaN buffer layer // J. Appl. Phys. 1991. — V. 30.-N. 10.-P. 1705−1707
- Nakamura S., Fasol G. The Blue Laser Diode. GaN Based Light Emitters and Lasers. Berlin- Hejdelberg et al.: Springer.- 1997.-P. 343
- Naniwae K., Itoh S., Amano H., Itoh K., Hiramatsu K. and Akasaki I. Growth of single crystal GaN substrate using hydride vapor phase epitaxy // Journal of Crystal Growth.- 1990.- V. 99.- P.381−384.
- Narayanan V., Lorenz K., Kim W. et al. Origins of threading dislocations in GaN epitaxial layers grown on sapphire by metalorganic chemical vapor deposition // Appl. Phys. Lett.-2007.- V. 78(11).-P.1544−1546.
- Neugebauer J., Van de Walle C.G. II Phys. Rev. B. -1994. -V. 50. -N. 11. -P. 8067−8070
- Oshima Y., Eri T., Shibata M., Sunakawa H., Usui A. Fabrication of Freestanding GaN Wafers by Hydride Vapor-Phase Epitaxy with Void-Assisted Separation. // Phys. Stat. Sol. 2002.- V. 194.- N. 2.- P. 554−558.
- Ozgur U., Fu Y., Moon Y.T., Yun F., Morkog H., Everitt H.O., Park S.S. and Lee K. Y. Long carrier lifetimes in GaN epitaxial layers grown using TiN porous network templates // Appl. Phys. Lett.- 2008.- V. 104.- P. 123 525
- Pankove J.I., Miller E.A., Richman D., Berkeyheiser J.E. II J. Lumin.-1971 .-V. 4.-P. 63.
- Paskova T., Goldys E.M., Monemar B., II J. Crystal Growth.- 1991.- V. 200.-P. 1.
- Proprties of Group III Nitrids / ditd by J. H. dgar // EMIS. Datarviws seris. N. London: INSPEC.- 1994.- P. 302.
- Qiu C. H" Hoggat C., Melton W. et al. II Appl. Phys. Lett.- 1995.- V. 66.-N. 20.-P. 2712−2714.
- Rode D.L., Gaskill D.K. II Appl. Phys. Lett. -1995. -V. 66. -N. 15. -P. 19 721 974.
- Seifert W., Franzheld R., Butter E., et al. II Cryst. Res. Technol. -1983. -V. 18. -N. 3. -P. 383−386.
- Semiconductors. Group IV Elements and III-V Compounds / Editor Madelung O. Berlin Heidelberg.: Springer-Verlag.-1991.- P 164.
- Strife S., Morkos H. II J. Vac. Sei. Technol. B.-1992.-V. 10.-N. 4.-P. 12 371 266.
- Strife S. II Jpn. J. Appl. Phys. -1994. -V. 33. -N. 58. -P L699-L701.
- Sugiura L., ltaya K., Nishio J., Fujimoto H. and Kokubun Y. Effects of thermal treatment of low-temperature GaN buffer layers on the quality of subsequent GaN layers // J. Appl. Phys. 1997. — V. 82. -N. 10. — P. 4877−4882
- Sun C.J., KungP., Scaler A. et al. II J. Appl. Phys. -1994. -V. 76. -N 1. -P. 236 241.
- Tavernier P R., Imer B., DenBaars S.P., and Clarke D.R. Growth of thick (11−20) GaN using a metal interlayer II Appl. Phys. Lett.- 2004.- V. 85.- N. 20.
- Uchida Y., Ito K., Tsukimoto S., Ikemoto Y., Hirata K., Shibata N., Murakami M. Epitaxial Growth of GaN Layers on Metallic TiN Buffer Layers // J. Electron. Mater.- 2006, — V. 35.- N. 10
- Ueno M., YoshidaM., Onodra A. etalll Phys. Rev. B.-1994.-V.-N. l.-P. 14−17.
- Usikov A., Shapovalova L., Ivantsov V., Kovalenkov O., Syrkin A., Spiberg P., and Brown R. GaN layer growth by HVPE on m-plane sapphire substrates // Phys. Stat. Sol. 2009. — V. 6. -N. S2. — P. 321−324
- Van Veehten J. A., ZookJ. D., Homing R. D. et al. II Jpn. J. Appl. Phys. -1992. -V. 31.-N. 11.-P. 3662−3663.
- Vennegues P., Mathal F., and Bougrioua Z., Characterization of structural defects in (1120) GaN films grown on (1102) sapphire substrates // Phys. Stat. Sol. 2006. — V. 3. — N. 6. — P. 1658−1661
- Weyher J. L., Ashraf H., and Hageman P. R. Reduction of dislocation density in epitaxial GaN layers by overgrowth of defect-related etch pits // Appl. Phys. Lett. 2009. — V. 95. — P. 31 913
- Wie T., Duan R., Wang J. et al. II Jap. J. Appl. Phys.- 2008.- V. 47.- P. 3346.
- Wie T.B., Hu Q., Duan R.F., WeiX.C., Huo Z.Q., WangJ.X., Zeng Y.P., Wang G.H., Li J.M. Growth of (10−13.) semipolar GaN on m-plane sapphire by hydrid evapor phase epitaxy II J. Crystal Growth. 2009. — V. 311. — P. 4153^1157
- Wu J., Katagiri Y., Okuura K., Li D., Miyake H., Hiramatsu K. Effects of initial stages on the crystal quality of nonpolar a-plane A1N on r-plane sapphire by low-pressure HVPE // J. Crystal Growth. 2009. — V. 311. — P. 3801−3805
- Wu X.H., Fini P., Tarsa E.J. et al. Dislocation generation in GaN heteroepitaxy//J. Cryst. Growth.- 1998.-V. 189/190.-P. 231−243.
- Xu S.R., Zhang J.C., Yang L.A., Zhou X.W., Cao Y.R., Zhang J.F., Xue J.S., Liu Z.Y., Maa J.C., Bao F., Hao Y. Defect reductionin (l 1−20) nonpolar a-plane GaNgrownon r-plane sapphire using TiN interlayers // J. Crystal Growth.- 2011.-V. 327.- P. 94.
- Yamasaki S., Asami S., Shibata N. et al. II Appl. Phys. Lett.- 1995.- V. 66.-N9.-P. 1112−1115.
- Yoshidaa T., Oshimaa Y., Erib T., Ikedab K., Yamamotob S., Watanabea K., Shibatab M., Mishimaa T. Fabrication of 3-in GaN substrates by hydride vapor phase epitaxy using void-assisted separation method. // J. Crystal Growth.- 2008.-V. 310.-P. 5.
- Zauner A.R.A., Aret E., Enckeyort W.J.P. II J. Crystal Growth.- 2002.- V. 240.-P. 14.
- Zetterstrom R.B. II J. Mater. Sei. -1970. -V5. -N12. -P. 1102−1104.120
- Zhang L., Shao Y., Wu Y., Hao X., ChenX., Qu S., XuX. Characterization of dislocation etch pits in HVPE-grown GaN using different wet chemical etching methods // J. Alloys and Compounds. 2010. — V. 504. — P. 186−191
- Zhou L., Chandrasekaran R., Moustakas T.D., Smith D. J. Structural characterization of non-polar (112 0) and semi-polar (112 6) GaN films grown on r-plane sapphire II J. Crystal Growth. 2008. — V. 310. — P. 2981- 2986
- Zinov’ev N.N., Andrianov A. V., Averbukh B.Y. et al. II Semicon. Sci. Techn.-1995. -V. 10. -N. 8. -P 1117−1120.