氮极性GaN的几何控制微米级图案化与外延横向过生长
材料科学
2024-08-06 v1 应用物理
摘要
在本研究中，我们报道了一种新颖的两步外延生长技术，可显著改善氮极性GaN的晶体质量。起始材料通过金属有机气相外延在4°偏切蓝宝石衬底上生长，并采用初始高温蓝宝石氮化以控制极性。然后通过KOH溶液湿法刻蚀将材料转化为规则的六角金字塔阵列，随后再生长使金字塔合并回具有改善晶体质量的平滑层。实现该技术的关键点在于：利用湿法刻蚀步骤的各向异性行为控制阵列几何形状，以及使用保持金字塔侧壁取向的再生长条件。相反，导致金字塔顶部残留(000-1)面过度膨胀的生长条件会在完全合并时引发非常粗糙的表面形貌。X射线衍射研究证实了随着再生长步骤的进行，穿透位错密度降低。对000-2 GaN峰相对于0006蓝宝石峰相对位置的分析揭示了金字塔的宏观倾斜，这可能是由大的离轴衬底取向引起的。这种倾斜与再生长步骤开始时000-2衍射峰的异常展宽非常吻合。
引用
@article{arxiv.2402.09385,
title = {Geometrically-Controlled Microscale Patterning and Epitaxial Lateral Overgrowth of Nitrogen-Polar GaN},
author = {Pietro Pampili and Vitaly Z. Zubialevich and Peter J. Parbrook},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.09385},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 6 figures