人工晶体学报

作者：杨超普;方文卿;刘明宝;毛清华;阳帆

单位：商洛学院化学工程与现代材料学院,商洛726000;南昌大学材料科学与工程学院,南昌330031;商洛学院,陕西省尾矿资源综合利用重点实验室,商洛726000;南昌大学材料科学与工程学院,南昌330031;南昌大学,国家硅基LED工程技术研究中心,南昌330047;商洛学院化学工程与现代材料学院,商洛,726000;安徽工业大学数理科学与工程学院,马鞍山,243032

关键词：MOCVD;GaN基LED;外延;AlN;Si,

基金：国家自然科学基金(61864008);国家重点研发计划(2017YFB0403700);安徽省自然科学面上基金(1808085MF205)

“回熔”依然是GaN-on-Si光电器件发展到今天的主要难题,严重影响量产的稳定性与器件的可靠性.当前“多腔+ AlN模板”生长法能避免镓回熔,但仍然无法解决“铝回熔”.本文从AlN微粒的来源,AlN生长动力学,AlN微粒引起Si衬底表面“台阶流”的局部畸变,晶格继承等方面全面分析无镓无铝环境重要性.通过对三款主流商用MOCVD进行比较分析,参考AIXTRON MOCVDG5氯气在线清洗工艺,对THOMAS SWAN CCS MOCVD气路进行改造,设计非钎焊耐氯7片机喷头,缩短喷淋头与石墨基座间距离,获得无镓无铝环境.该结果是有效研究回熔机制的基础,监测并控制反应室内的镓铝粉尘环境,有望从理论及机理上推动GaN-on-Si电子器件迈上新台阶.

来源：2019年第11期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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