Вышедшие номера
Самоорганизация состава пленок AlxGa1-xN, выращенных на гибридных подложках SiC/Si
Переводная версия: 10.1134/S1063783421030100
Russian science foundation, 20-12-00193
Кукушкин С.А. 1, Шарофидинов Ш.Ш.1,2, Осипов А.В.1, Гращенко А.С.1, Кандаков А.В.1, Осипова Е.В.1, Котляр К.П.3, Убыйвовк Е.В.4
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
4Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey.a.kukushkin@gmail.com
Поступила в редакцию: 9 ноября 2020 г.
В окончательной редакции: 9 ноября 2020 г.
Принята к печати: 11 ноября 2020 г.
Выставление онлайн: 12 декабря 2020 г.

Методами спектральной эллипсометрии, рамановской спектроскопии и растровой микроскопии с рентгеновским спектрометром обнаружено явление самоорганизованного изменения состава эпитаксиальных слоев твердого раствора AlxGa1-xN при их росте методом хлорид-гидридной эпитаксии на гибридных подложках SiC/Si (111). Установлено, что в процессе роста слоев AlxGa1-xN с низким, порядка 11-24% содержанием Al, возникают прослойки или домены, состоящие из AlGaN стехиометрического состава. Предложена качественная модель, согласно которой самоорганизация по составу возникает вследствие воздействия на кинетику роста пленки AlxGa1-xN двух процессов. Первый процесс связан с конкуренцией двух химических реакций, протекающих с различной скоростью. Одной из этих реакций является реакция образования AlN; вторая - реакция образования GaN. Второй процесс, тесно связанный с первым, - возникновение упругих сжимающих и растягивающих напряжений в процессе роста пленок AlxGa1-xN на SiC/Si (111). Оба процесса влияют друг на друга, что приводит к сложной картине апериодического изменения состава по толщине слоя пленки. Ключевые слова: соединения A3B5, широкозонные полупроводники, AlGaN, AlN, GaN, карбид кремния на кремнии, самоорганизация, метод HVPE, твердые растворы, гетероструктуры.