蓝宝石衬底上AlGaN/GaN异质结的制备及性能研究

摘要

为了研究用MOCVD在蓝宝石衬底上制备的AlGaN/GaN异质结的性能,分别在成核温度为580℃和600℃的非故意掺杂GaN模板上制备了Al_0.30Ga_(0.70_N/GaN异质结构,并用光学显微镜和HRXRD等测试设备对其进行了表征,结果表明:与580℃的成核温度相比,在成核温度为600℃的非故意掺杂GaN模板上制备的Al_0.30Ga_(0.70_N/GaN异质结构的性能较好,其样品表面形貌较佳,GaN外延层的原位监测反射率曲线的振幅更均匀;HRXRD测试结果表明,其（002）面和（102）面的半高宽较小,分别为8178、214rad·s^-1,位错密度处于较低水平(螺型位错密度为6.24×10～7cm^-2,刃型位错密度为4.1×10～8cm^-2)。为进一步改善Al_(0.30_Ga_(0.70_N/GaN异质结构性能,研究了AlN插入层的影响,结果表明:带有AlN插入层的Al_0.30Ga_0.70N/AlN/GaN异质结构的2DEG面密度增加明显且处于较高水平,为3.014×10¹³cm^-2,带有AlN插入层的Al_0.30Ga_0.70N/AlN/GaN异质结构的平均方块电阻值为277.0Ω,明显低于无AlN插入层的Al_0.30Ga_(0.70_N/GaN的平均方块电阻值331.9Ω。以上结果表明,优化成核层温度和引入插入层能提高Al_0.30Ga_(0.70_N/GaN异质结构性能。

关键词

成核层 / 位错密度 / 插入层 / 表面形貌 / 方块电阻