导　　师： 齐鸣;于广辉

学科专业： H0903

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中国科学院上海微系统与信息技术研究所

摘　　要： 第三代化合物半导体材料GAN因为其优异的特性，得到了越来越多的关注和应用。但由于缺乏合适的衬底材料，通过异质外延制备的GAN膜中普遍存在大量位错密度和残余应力，不利于GAN基器件性能的进一步提高。氢化物气相外延(HVPE)技术由于生长速率高、成本低廉，被公认为最有希望制备GAN自支撑衬底的一种方法。本论文围绕纳米尺度图形化衬底的制备及其在HVPE中改善GAN厚膜质量进行研究，通过采用均匀分布的纳米量级的微区掩膜，一方面提高GAN膜中的均匀性，另一方面降低其中的位错密度并释放GAN膜中的应力。获得的主要结果如下：
　　 1、通过对GAN基底上超薄铝膜进行电化学腐蚀，建立了优化制备工艺，并利用阳极氧化铝(AAO)作为掩膜制备出了纳米尺度多孔状GAN图案；
　　 2、采用NH3氛围下高温热退火的方法对多孔GAN材料制备过程中造成的表面损伤进行了回复，有效地减小了干法刻蚀对GAN材料性能的影响；
　　 3、开展了纳米多孔GAN模板上的厚膜GAN生长，改进了厚膜GAN的质量；
　　 4、研究了多孔GAN衬底与厚膜之间的界面，并分析了纳米孔的的参数和厚膜质量改善程度之间的关系，解释了多孔GAN衬底上厚膜的生长机制；
　　 5、采用AAO作为模板在GAN基底上制备了SIO2纳米点阵列并以之为掩膜进行了厚膜GAN的HVPE生长，结果表明：采用SIO2纳米点阵列作为掩膜，可以有效改进厚膜GAN的结晶质量和光学特性，并释放了外延层中的应力；
　　 6、采用AAO作为模板在GAN基底上制备了NI纳米点阵，并以之为掩膜，利用干法刻蚀制备了GAN纳米椎阵列。

关 键 词： 氮化镓

分 类 号： [TN304.23 TN304.054.4]

领　　域： [电子电信] [电子电信]