基于薄膜SOI材料的GaN外延生长应力释放机制

摘要

本文研究了SOI衬底上采用MOCVD方法生长GaN材料的应力释放机制。采用SIMOX工艺制备的具有薄膜顶层硅的SOI材料作为外延生长的衬底材料,采用MOSS在位检测系统以及拉曼测试作为GaN内部应力的表征手段。结果表明,SOI材料对硅基GaN异质外延中的晶格失配应力和热应力的释放都有显著作用。薄膜SOI材料通过顶层硅与外延层的界面滑移,将一部分晶格失配应力通过界面的滑移释放,并且通过柔性薄膜顶层硅自身的应力吸收作用,将一部分热失配应力转移到衬底,从而有效地降低了GaN外延层的张应力。