Новый метод получения объемных кристаллов AlN, GaN и AlGaN с использованием гибридных подложек SiC/Si
Президиум РАН, НАНОСТРУКТУРЫ: ФИЗИКА, ХИМИЯ, БИОЛОГИЯ, ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЙ, АААА-А19-119012490107-5
Кукушкин С.А.
1, Шарофидинов Ш.Ш.
21Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey.a.kukushkin@gmail.com, shukrillo71@mail.ru
Поступила в редакцию: 16 июля 2019 г.
В окончательной редакции: 16 июля 2019 г.
Принята к печати: 25 июля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2019 г.
Представлены основные положения нового метода выращивания объемных, толщиной от 100 μm и более, монокристаллических пленок AlN, AlGaN и GaN на кремниевых подложках с буферным слоем карбида кремния с последующим их отделением от подложки Si. Суть данного метода заключается в сочетании метода хлорид-гидридной эпитаксии, обеспечивающего высокие скорости роста слоев III-нитридов, с использованием в качестве подложки для роста подложку Si с буферным слоем наномасштабной пленки SiC, выращенной методом замещения атомов. Подложка Si со слоем SiC, выращенным методом замещения, обладает рядом структурных, физических и химических особенностей по сравнению со слоями SiC, выращенными на Si стандартными методами. Показано, что именно эта особенность и позволяет выращивать на ее поверхности толстые, без трещин слои AlN, AlGaN и GaN с последующим и достаточно простым их отделением от подложки. В работе были выращены монокристаллические без трещин слои: AlN толщиной до 300 μm; AlGaN толщиной до 400 μm; GaN толщиной до 200 μm; GaN полуполярной (11 24) ориентации толщиной до 35 μm. Ключевые слова: объемный нитрид алюминия, объемный AlGaN, объемный нитрид галлия, карбид кремния на кремнии, эпитаксия, широкозонные полупроводники, тонкие пленки.
- H. Ishikawa, G.-Y. Zhao, N. Nakada, T. Egawa, T. Jimbo, M. Umeno. Jpn. J. Appl. Phys. 38, L492, (1999)
- Ш.Ш. Шарофидинов, А.А. Головатенко, И.П. Никитина, Н.В. Середова, М.Г. Мынбаева, В.Е. Бугров, М.А. Одноблюдов, С.И. Степанов, В.И. Николаев. MPM 22, 53 (2015)
- D. Marcon, Y.N. Saripalli, S. Decoutere. IEDM Dig. Tech. Papers 16.2.1-16.2.4, (2015)
- Sh.Sh. Sharofidinov, A.V. Redkov, A.V. Osipov, S.A. Kukushkin. J. Phys.: Conf. Ser. 917, 032028 (2017)
- S.A. Kukushkin, A.M. Mizerov, A.V. Osipov, A.V. Redkov. S.N. Timoshnev. Thin Solid Films 646, 158 (2018)
- Y. Taniyasu, M. Kasu, T. Makimoto. Nature 441, 325 (2006)
- M. Kneissl, Zh. Yang, M. Teepe, C. Knollenberg, O. Schmidt, P. Kiesel, N.M. Johnson, S. Schujman, L.J. Schowalter. J. Appl. Phys. 101, 123103 (2007)
- M. Amirhoseinya, G. Alahyarizadeh. Vacuum 141, 139 (2017)
- Y. Aoki, M. Kuwabara, Y. Yamashita, Y. Takagi, A. Sugiyama, H. Yoshida. Appl. Phys. Lett. 107, 151103 (2015)
- Th. Wunderer, Z. Yang, M. Feneberg, M. Batres, M. Teepe, N. Johnson. Appl. Phys. Lett. 111, 111101 (2017)
- E.N. Mokhov, O.V. Avdeev, I.S. Barash, T.Yu. Chemekov, A.D. Roenkov, A.S. Segal, A.A. Wolfson, Yu.N. Makarov, M.G. Ramm, H. Helav. J. Cryst. Growth 281, 93 (2005)
- K. Fujito, Sh. Kubo, H. Nagaoka, T. Mochizuki, H. Namita, S. Nagao. J. Cryst. Growth 311, 30011 (2009)
- A.E.F. de Jong, V. Vonkc, M. Ruat, M. Bockowski, G. Kamler, I. Grzegory, V. Honkimaki, E. Vlieg. J. Crystal Growth 448, 70 (2016)
- J.A. Freitas, J.C. Culbertsona, N.A. Mahadika, T. Sochackib, M. Iwinskab, M.S. Bockowski. J. Cryst. Growth 456, 113 (2016)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Н.А. Феоктистов. Способ изготовления изделия, содержащего кремниевую подложку с пленкой из карбида кремния на ее поверхности. Патент РФ N 2363067 от 22.01. (2008)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. ФТТ 50, 1188 (2008)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. ДАН 444, 266 (2012)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Н.А. Феоктистов. ФТТ 56, 1457 (2014)
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. J. Phys. D: 47, 313001 (2014)
- A.A. Lebedev. Semiconductor Sci. Technol. 21, R17 (2006)
- G. Ferro. Solid State Mater. Sci. 40, 56 (2015)
- Ю.Э. Китаев, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, А.В. Редьков. ФТТ 60, 2030 (2018)
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, А.В. Редьков. ФТП 51, 414 (2017)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.