Semipolar (202̅3) nitrides grown on 3C–SiC/(001) Si substrates

Abstract

Heteroepitaxial growth of GaN buffer layers on 3C-SiC/(001) Si templates (4°-offcut towards [110]) by metalorganic vapour phase epitaxy has been investigated. High-temperature grown Al 0.5 Ga 0.5 N/AlN interlayers were employed to produce a single (202̅ 3) GaN surface orientation. Specular crack-free GaN layers showed undulations along [11̅ 0] 3C SiC Si -with a root mean square roughness of about 13.5 nm (50 × 50 μm 2 ). The orientation relationship determined by x-ray diffraction (XRD) was found to beSiC/Si . Low-temperature photoluminescence (PL) and XRD measurements showed the presence of basal-plane stacking faults in the layers. PL measurements of (202̅ 3) multiple-quantum-well and light-emitting diode structures showed uniform luminescence at about 500 nm emission wavelength. A small peak shift of about 3 nm was observed in the electroluminescence when the current was increased from 5 to 50 mA (25-250 A cm −2 ).

Semipolar GaN(10–11) Epitaxial Layer Prepared on Nano‐Patterned SiC/Si(100) Template

“…Due to anisotropic etching rate for different crystallographic directions the Si(111) plane can be exposed and the GaN(10–11) layer can be grown afterwards. Lately it was proposed to use preliminary deposited intermediate SiC layer for growing the semipolar GaN(20–23) layers on misoriented Si(100) substrates by both MOCVD and HVPE …”

Полуполярные GaN-слои на наноструктурированной Si(100)-подложке

“…В настоящее время предпринимаются попытки синтезировать полуполярный GaN в основном на подложках из сапфира [1], SiC [2] и кремния [3,4]. Синтез полуполярного GaN осуществляется как на подложках Si(11h) (где h = 2−7) [1,5], так и на разориентированных подложках Si(100) [6,7], а также с использованием буферных слоев 3C-SiC [8,9]. В работах [10][11][12] для синтеза полупо-…”

Хлорид-гидридная газофазная эпитаксия полуполярного слоя AlN(1012) на наноструктурированной подложке Si(100)

“…Приборы электроники на основе III-нитридных полупроводников создаются в основном на базе гексагональных кристаллов, синтезированных в направлении оси c. Однако использование плоскости (0001) в III-нитридных оптоэлектронных приборах приводит к появлению эффекта Штарка из-за сильной пьезоэлектрической поляризации. Для того чтобы избежать негативного влияния этого явления, в последние годы создаются слои и оптоэлектронные приборы на основе неполярных и полуполярных структур III-нитридов на подложках сапфира [2], 3C-SiC/Si(100) [3] и Si(100) [4].…”