Semipolar Nitrides Grown on Si(001) Offcut Substrates with 3C-SiC Buffer Layers

Abstract

The growth process of semipolar GaN(10-12) on Si(001) offcut substrates with 3C-SiC buffer layers has been investigated. From XRD analysis, the difference in the crystal orientation between GaN(10-12) and 3C-SiC(001) has been found to be around 8˚ toward the [110] direction of the 3C-SiC templates. From TEM observations, a cubic-phase AlN seed layer is found to grow on 3C-SiC(001) templates, and the swift transition from the cubic phase to a hexagonal phase leads to the stable growth of hexagonal nitrides. Using 8˚-offcut Si substrates, it is possible to obtain a mirror-like surface of GaN(10-12) using an approximately 10-nm-thick AlN seed layer, which swiftly transitions from cubic AlN to hexagonal GaN.

Effect of SiC‐on‐Si template residual stress on GaN residual stress and crystal quality

“…The GaN E 2 H and SiC TO Raman peak positions are known to be related to their respective residual stresses . Figure shows the variation in GaN and SiC residual stresses, and GaN E 2 H full‐width half maximum (FWHM) for two types of microstructures.…”

“…indicates the influence of the underlying SiC residual tensile stress on the subsequent GaN deposition. It has previously been reported that adatom diffusion can be affected by strain in the film during growth . Therefore the SiC residual stress may have affected local Ga adatom diffusion and hence the growth morphology, which consequently may also affect the crystal quality of the deposited GaN.…”

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-…”

Влияние Ориентации Кремниевой Подложки С Буферным Подслоем Карбида Кремния На Диэлектрические И Полярные Свойства Пленок Нитрида Алюминия

“…Поэтому такие слои облада-ют значительной спонтанной поляризацией [9] и внутренним полем, что отрицательно сказывается на работе светоизлучающих устройств. Поэтому в последнее время предпринимаются попытки получения тонких пленок нитридов, в которых ростовая полярная ось была бы наклонена как можно ближе к поверхности подложки, для чего используются кремниевые пластины с отличной от 111 ориентации [10][11][12].…”