在 c 面蓝宝石衬底上晶圆级选择性区域生长 GaN 六方棱柱纳米结构
材料科学
2011-06-22 v1
摘要
利用纳米压印光刻技术图案化的 Si3N4 掩模（直径为 400 nm 的圆孔阵列），在完整的 2 英寸 c 面蓝宝石衬底上进行了 GaN 纳米结构的选择性区域生长。开发了一种新工艺，以改善高温（1040°C）下 c 取向六方棱柱纳米结构成核选择性的均匀性。该工艺包括在 950°C 下的初始 GaN 成核步骤，随后在高温生长前进行氨气退火。结构分析表明，GaN 纳米结构以与 c 面蓝宝石外延的方式生长，并在掩模上存在横向过生长。由于 GaN/蓝宝石之间存在较大的晶格失配，界面处观察到应变和位错，这与横向过生长区域中高质量弛豫晶体形成对比。随 GaN 纳米结构尺寸变化的阴极荧光研究证实了这些观察结果：GaN 纳米结构的横向过生长具有较低的缺陷密度，并表现出比与蓝宝石直接外延的晶体更强的近带边发射。近带边位置随纳米结构尺寸的移动可主要归因于压应变和来自表面掩模扩散的硅掺杂的共同作用。
引用
@article{arxiv.1106.4290,
title = {Wafer-scale selective area growth of GaN hexagonal prismatic nanostructures on c-sapphire substrate},
author = {Xiao Jun Chen and Jun-Seo Hwang and Guillaume Perillat-Merceroz and Stefan Landis and Brigitte Martin and Daniel Le Si Dang and Joël Eymery and Christophe Durand},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.4290},
year = {2011}
}