MOCVD生长非故意掺杂GaN/Si薄膜的电阻率控制研究

摘要

本文采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）在Si（111）衬底上生长了非故意掺杂GaN薄膜。高分辨率X射线衍射（HRXRD）和Lehighton非接触面电阻测量系统用来表征GaN外延层的质量和面电阻（Rs）。通过计算HRXRD测量得到的GaN（0002）和（10-12）半高宽（FWHM）,估算了GaN外延层中的线性位错密度（TDD）。GaN外延层的Rs和TDD之间的关系被研究。下面GaN初始层生长条件,包括载气种类（H2或N2）、生长温度和生长压力,对上面GaN外延层的影响被讨论和分析。我们认为H2作为载气能提高GaN质量,减少GaN外延层中的TDD,并由于其活泼的化学特性,能通过还原反应去除GaN外延层中的O和C等杂质。另外,下面GaN初始层在低温和高压下生长,更有助于提高GaN质量和减少TDD。下面GaN初始层通过在H2载气、低生长温度（1050℃）和高生长压力（400mba）下外延生长,上GaN外延层的电阻率得到了提高。