磁控溅射和高温氨化两步法制备AlGaN薄膜

发布时间：2018-11-21 20:55

【摘要】：以Ⅲ族氮化物为代表的第三代半导体材料,具有直接带隙、高的电子迁移率、高的热导率、稳定的化学和机械性质等,在电学、磁学和光学等领域具有广阔的应用前景。尤其是AlxGa1-xN材料,其能隙随铝含量变化可以在3.4eV到6.2eV范围间连续可调,对应波长范围为220-290nm,可被广泛的应用在LED、HEMT以及UV detector中,用不同技术制备A1GaN薄膜及其性能分析成为研究热点。本文首先采用磁控溅射和高温氨化两步法在硅衬底上分别以氧化镓为镓源、氧化铝为铝源、氮气和氨气为氮源生长出了GaN和A1N薄膜,研究了氨化温度、工作气压、溅射时间对GaN生长的影响以及衬底温度、N2浓度、工作气压对A1N生长的影响。然后在GaN和A1N制备优化的工艺基础上,采用磁控溅射和高温氨化两步法,通过调整工艺参数制备出A1GaN晶体薄膜。通过对所制备出的样品进行XRD、SEM、 EDS表征分析,研究了不同工艺因素对AlGaN生长的影响。结果表明：磁控溅射和高温氨化两步法在硅衬底上可以制备出AlGaN薄膜；衬底温度、溅射功率、氮气浓度对A1GaN薄膜质量影响很大,在衬底温度600℃、溅射功率150W、氮气浓度25%工艺条件下制备出的AlGaN薄膜质量好。测试样品的PL谱在365nm、510nm和740nm处出现发光峰；对样品进行霍尔测试,样品均为n型,分析了不同A1组分样品载流子浓度和迁移率的变化规律：发现随着Al组分增大,载流子浓度增大,迁移率减小。
[Abstract]:The third generation semiconductor materials, represented by 鈪，

本文编号：2348237