Рост объемных эпитаксиальных пленок AlN полуполярной ориентации на подложках Si (001) и гибридных подложках SiC/Si (001)

Abstract

Исследована возможность получения объемных (толщиной свыше 7 μm) эпитаксиальных пленок AlN полуполярной ориентации на подложках Si (001) и гибридных подложках SiC/Si (001) без трещин. Обнаружено, что при росте на Si слой AlN растянут, а при росте на гибридной подложке SiC/Si слой AlN сжат. Установлено предельное (критическое) значение толщины полуполярного слоя AlN на подложке Si (001) (~ 7.5 μm). При превышении толщиной этого значения в пленке образуется ансамбль трещин, приводящий к ее полному растрескиванию и отслоению от подложки. На гибридных подложках SiC/Si получены эпитаксиальные полуполярные пленки AlN с толщиной, превышающей 40 μm, без отслоения от подложки и ее растрескивания. Ключевые слова: эпитаксия, критическая толщина слоя AlN, гетероструктуры, нитрид алюминия, полуполярный нитрид алюминия, HVPE, карбид кремния, кремний, метод замещения атомов.