基于薄膜SOI材料的GaN外延生长应力释放机制
来源期刊：功能材料与器件学报2007年第4期
论文作者：王曦 朱建军 杨辉 陈静 刘卫 孙佳胤 王建峰
关键词：绝缘体上的硅; 氮化镓; 金属有机物化学气相外延; 降低应力;
摘 要：本文研究了SOI衬底上采用MOCVD方法生长GaN材料的应力释放机制.采用SIMOX工艺制备的具有薄膜顶层硅的SOI材料作为外延生长的衬底材料,采用MOSS在位检测系统以及拉曼测试作为GaN内部应力的表征手段.结果表明,SOI材料对硅基GaN异质外延中的晶格失配应力和热应力的释放都有显著作用.薄膜SOI材料通过顶层硅与外延层的界面滑移,将一部分晶格失配应力通过界面的滑移释放,并且通过柔性薄膜顶层硅自身的应力吸收作用,将一部分热失配应力转移到衬底,从而有效地降低了GaN外延层的张应力.
王曦1，朱建军2，杨辉2，陈静1，刘卫2，孙佳胤1，王建峰2
(1.中科院上海微系统与信息技术研究所,信息功能材料国家重点实验室,上海,200050;
2.中科院半导体研究所,北京,100083)
摘要:本文研究了SOI衬底上采用MOCVD方法生长GaN材料的应力释放机制.采用SIMOX工艺制备的具有薄膜顶层硅的SOI材料作为外延生长的衬底材料,采用MOSS在位检测系统以及拉曼测试作为GaN内部应力的表征手段.结果表明,SOI材料对硅基GaN异质外延中的晶格失配应力和热应力的释放都有显著作用.薄膜SOI材料通过顶层硅与外延层的界面滑移,将一部分晶格失配应力通过界面的滑移释放,并且通过柔性薄膜顶层硅自身的应力吸收作用,将一部分热失配应力转移到衬底,从而有效地降低了GaN外延层的张应力.
关键词:绝缘体上的硅; 氮化镓; 金属有机物化学气相外延; 降低应力;
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