Анализ механических напряжений в гетероструктурах на основе GaN на кремниевых подложках
Артеев Д.С.
1, Сахаров А.В.
1, Заварин Е.Е.
1, Николаев А.Е.
1, Яговкина М.А.
1, Цацульников А.Ф.
21Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Научно-технологический центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: ArteevDS@mail.ioffe.ru, Val@beam.ioffe.ru, Ezavarin@mail.ioffe.ru, aen@mail.ioffe.ru, Ymasha@mail.ioffe.ru, Andrew@beam.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 19 мая 2023 г.
В окончательной редакции: 1 августа 2023 г.
Принята к печати: 30 октября 2023 г.
Выставление онлайн: 8 декабря 2023 г.
На основании данных in situ рефлекто-/дефлектометрии были исследованы упругие напряжения в слоях AlN на подложках кремния различной толщины, а также в многослойных (Al,Ga)N-структурах, выращенных на виртуальных подложках AlN/Si. Установлено, что в процессе роста AlN возникают напряжения растяжения, величина которых тем больше, чем толще подложка. В процессе роста многослойных структур (Al,Ga)N со ступенчато уменьшающимся содержанием Al все слои испытывают напряжения сжатия, которые уменьшаются по направлению к поверхности. При постростовом охлаждении структур до комнатной температуры часть нижних слоев AlGaN остается полностью в сжатом состоянии, а часть испытывает как напряжения сжатия (в нижней части слоя), так и растяжения (в верхней части слоя). Ключевые слова: нитрид галлия, кремний, кривизна, упругие напряжения.
- J. Khurgin, Y.J. Ding, D. Jena. Appl. Phys. Lett., 91, 252104 (2007). DOI: 10.1063/1.2824872
- V.A. Dmitriev, K.G. Irvine, C.H. Carter, N.I. Kuznetsov, E.V. Kalinina. Appl. Phys. Lett., 68, 229 (1996). DOI: 10.1063/1.116469
- L. Yang, X. Wang, T. Wang, J. Wang, W. Zhang, P. Quach, P. Wang, F. Liu, D. Li, L. Chen, S. Liu, J. Wei, X. Yang, F. Xu, N. Tang, W. Tan, J. Zhang, W. Ge, X. Wu, C. Zhang, B. Shen. Adv. Funct. Mater., 30, 2004450 (2020). DOI: 10.1002/adfm.202004450
- C.-T. Ma, Z.-H. Gu. Electronics, 8, 1401 (2019). DOI: 10.3390/electronics8121401
- M. Haziq, S. Falina, A.A. Manaf, H. Kawarada, M. Syamsul. Micromachines, 13, 2133 (2022). DOI: 10.3390/mi13122133
- Silicon Wafer 18inch Double Sided Polish P110 1~50Ω. URL: https://www.fuledalink.com/products/18inch-silicon- wafer-dsp (accessed May 16, 2023)
- S. Tripathy, V.K.X. Lin, S.B. Dolmanan, J.P.Y. Tan, R.S. Kajen, L.K. Bera, S.L. Teo, M.K. Kumar, S. Arulkumaran, G.I. Ng, S. Vicknesh, S. Todd, W.Z. Wang, G.Q. Lo, H. Li, D. Lee, S. Han. Appl. Phys. Lett., 101, 082110 (2012). DOI: 10.1063/1.4746751
- Y. Dai, S. Li, H. Gao, W. Wang, Q. Sun, Q. Peng, C. Gui, Z. Qian, S. Liu. J. Mater. Sci. Mater. Electron., 27, 2004 (2016). DOI: 10.1007/s10854-015-3984-1
- S. Raghavan, J.M. Redwing. J. Cryst. Growth, 261, 294 (2004). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2003.11.020
- D.S. Zolotukhin, D.V. Nechaev, S.V. Ivanov, V.N. Zhmerik. Techn. Phys. Lett., 43, 262 (2017). DOI: 10.1134/S1063785017030130
- J.A. Floro, E. Chason, R.C. Cammarata, D.J. Srolovitz. MRS Bulletin, 27, 19 (2002). DOI: 10.1557/mrs2002.15
- B.W. Sheldon, A. Rajamani, A. Bhandari, E. Chason, S.K. Hong, R. Beresford. J. Appl. Phys., 98, 043509 (2005). DOI: 10.1063/1.1994944
- В.В. Лундин, А.В. Сахаров, Е.Е. Заварин, Д.А. Закгейм, Е.Ю. Лундина, П.Н. Брунков, А.Ф. Цацульников. Письма ЖТФ, 45, 36 (2019). DOI: 10.21883/PJTF.2019.14.48022.17738
- D.S. Arteev, A.V. Sakharov, W.V. Lundin, E.E. Zavarin, D.A. Zakheim, A.F. Tsatsulnikov, M.I. Gindina, P.N. Brunkov. J. Phys.: Conf. Ser., 1697, 012206 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1697/1/012206
- D.S. Arteev, A.V. Sakharov, W.V. Lundin, E.E. Zavarin, A.E. Nikolaev, A.F. Tsatsulnikov, V.M. Ustinov. Materials, 15, 8945 (2022). DOI: 10.3390/ma15248945
- A.V. Sakharov, D.S. Arteev, E.E. Zavarin, A.E. Nikolaev, W.V. Lundin, N.D. Prasolov, M.A. Yagovkina, A.F. Tsatsulnikov, S.D. Fedotov, E.M. Sokolov, V.N. Statsenko. Materials, 16, 4265 (2023). DOI: 10.3390/ma16124265
- A. Krost, A. Dadgar, G. Strassburger, R. Clos. Phys. Status Solidi A, 200, 26 (2003). DOI: 10.1002/pssa.200303428
- S. Raghavan, I.C. Manning, X. Weng, J.M. Redwing. J. Cryst. Growth, 359, 35 (2012). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2012.08.020
- M.E. Rudinsky, E.V. Yakovlev, W.V. Lundin, A.V. Sakharov, E.E. Zavarin, A.F. Tsatsulnikov, L.E. Velikovskiy. Phys. Status Solidi A, 213, 2759 (2016). DOI: 10.1002/pssa.201600210
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.