AIN插入层对GaN上生长的AlxGa1-xN外延层表面形貌和微结构的影响

摘要

利用AFM和TEM观测对GaN上利用低温AIN插入层生长的Al2Ga1-xN外延层进行了研究。发现AIN插入层能够有效抑制AlxGa1-xN外延层中的刃型位错。当AlN厚度为20 nm时,刃型位错密度为8.7×108cm-2。我们认为AlxGa1-xN外延层中刃型位错密度的变化主要取决于两种机制：一是AlN插入层对忙错的抑制作用,AIN的插入,为位错的终止提供了一个界面；二是AIN插入层对位错的产生作用。由于AIN与AlxGa1-xN也存在品格失配从而会在AlxGa1-xN外延层中引入新的位错。此外,AlN插入层对AlxGa1-xN外延层的应力调制也会影响刃型位错的形成。rn 实验确认GaN上生长AlxGa1-xN外延层时,20nm,是低温AlN插入层的最佳厚度。