硅掺杂对AlN材料的影响研究

摘要

近年来，对AlN材料的研究热度居高不下，对AlN材料的制备日益成熟，但是对掺杂的研究大多数是理论方面，而有效地掺杂是制备器件的前提之一。本文采用高温热扩散的方式对超宽禁带材料AlN进行N型掺杂实验研究。首先使用磁控溅射仪在AlN薄膜上溅射一层Si,然后进行高温热扩散，热扩散后测试霍尔发现其电导率没有明显规律，分析原因可能是薄膜表面沉积的Si没有完全进入AlN中，表面残余的Si影响了测试结果，进一步使用ICP刻蚀设备刻蚀掉表面残留的Si。SEM测试热扩散前后的薄膜截面厚度，发现热扩散后的厚度小于热扩散前。EDS线扫模式测试其截面发现Si含量从薄膜顶部到底部呈递减趋势，符合扩散规律。XRD测试后发现掺杂后除了衬底峰其余的峰都向大角度偏移，且霍尔测试发现高温热扩散后的样品电导率从10^-8Ω^-1·cm^-1到10^-5Ω^-1·cm^-1,这些都说明了AlN材料形成有效的N型掺杂。

关键词

AlN / N型掺杂 / ICP刻蚀 / 磁控溅射 / 高温热扩散 / 电导率