Dergiler / Politeknik Dergisi / 2021 / Cilt: 24 - Sayı: 2

GaN/AlN/4H-SiC Epitaksiyel Yapının AlN Tampon Tabakasının Mozaik Kusurları

Mosaic defects of AlN buffer layers in GaN/AlN/4H-SiC epitaxial structure

Sayfa
511–516
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

AlN tampon tabakanın kalınlığının iyi seçilmesi cihazın performansı açısından son derece önemlidir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Metal Organik Kimyasal Buhar Biriktirme (MOCVD) yöntemiyle 4H-SiC alttaşın üzerine 61.34, 116.88, 129.46 ve 131.50 nm kalınlıklarında büyütülen AlN tampon tabakaların yapısal özellikleri yüksek çözünürlüklü X-ışını kırınımı (HR-XRD) tekniği ile incelendi.
📊
Temel Bulgular & Veri:AlN tampon tabakanın arayüz pürüzlülüğü XRR tekniği ile belirlendi. 131.50 nm kalınlığındaki numunenin arayüz pürüzlülüğü 0.50 nm olarak bulundu.
💡
Sonuç & Katkı:AlN tampon tabakanın kalınlığının iyi seçilmesi cihazın performansı açısından son derece önemlidir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Metal Organik Kimyasal Buhar Biriktirme (MOCVD) yöntemiyle 4H-SiC alttaşın üzerine 61.34, 116.88, 129.46 ve 131.50 nm kalınlıklarında büyütülen AlN tampon tabakaların yapısal özellikleri yüksek çözünürlüklü X-ışını kırınımı (HR-XRD) tekniği ile incelendi. AlN tampon tabakanın arayüz pürüzlülüğü XRR tekniği ile belirlendi. 131.50 nm kalınlığındaki numunenin arayüz pürüzlülüğü 0.50 nm olarak bulundu. Mozaik kusurlar, eğim açısı, düşey ve yatay koherens uzunlukları HR-XRD tekniği ile karakterize edildi. 131.50 nm kalınlığındaki numunenin kenar ve vida tipi dislokasyonları sırasıyla 2.98x1010 ve 8.86x108 cm-2 olarak hesaplandı. Bu sonuçlar gösterdi ki bu çalışmada optoelektronik olarak yüksek performans elde edebilmek için 131.50 nm kalınlığında AlN tampon tabaka tercih edilmelidir. AlN tampon tabakanın kalınlığının iyi seçilmesi cihazın performansı açısından son derece önemlidir.

Abstract

Structural properties of AlN buffer layers, grown by Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) on 4H-SiC substratewith thicknesses of 61.34, 116.88, 129.46 and 131.50 nm, are investigated by High Resolution X-Ray Diffraction (HR-XRD)technique. Interfacial roughness of AlN buffer layer was determined by XRR technique. The interface roughness value of 131.50nm thick sample is determined as 0.50 nm. Mosaic defects, tilt angle, vertical and lateral coherence lengths are characterized byHR-XRD technique. The edge and screw dislocations of the 131.50 nm thick sample are found as 2.98x1010 and 8.86x108cm-2respectively. The results indicate that 131.50 nm thick AlN buffer layer should be used in order to gain high performance inoptoelectronic terms in this study. Thus, optimization of AlN buffer layer thickness is extremely important in device performance.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ATAŞER, T., DEMİR, D., BİLGİLİ, A. K., ÖZTÜRK, M. K., ÖZÇELİK, S. (2022). GaN/AlN/4H-SiC Epitaksiyel Yapının AlN Tampon Tabakasının Mozaik Kusurları. Politeknik Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 2, 511–516. https://ajindex.com/articles/588393

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Morkoç H., Cingolania R., Gil B., “Polarization effects in nitride semiconductor device structures and performance of modulation doped field effect transistors”, Solid-State Electronics, 43: 1753-1771, (1999)
  2. Prazmowska J., Korbutowicz R., Wosko M., Paszkiewicz R., Kovac J., Srnanek R., Tłaczała M., “Influence of AlN Buffer Layer Deposition Temperature on Properties of GaN HVPE Layers”, Acta Physica Polonica A, 116: 123-125, (2009)
  3. Lan Y., Chen L., Cao G., Xu L., Xun D., Xu T., Liang J., “Low-temperature synthesis and photoluminescence of AlN”, Journal of Crystal Growth, 207: 247-250, (1999)
  4. Cao G., Chen L., Lan Y., Li J., Xu Y., Xu T., Liu Q., Liang J., “Blue emission and Raman scattering spectrum from AlN nanocrystalline powders”, Journal of Crystal Growth, 213: 198-202, (2000)
  5. Ponce F., Van de Walle C., Northrup J., “Atomic arrangement at the AlN/SiC interface”, Physical Review B, 53: 7473-7478, (1996)
  6. Ponce F., Krusor B., Major S., Plano W., Welch D., “Microstructure of GaN epitaxy on SiC using AlN buffer layers”, Applied Physics Letters, 67: 410-412, (1995)
  7. Huang W., Chu C., Wong Y., Chen W., Lin K., Wu H., Lee W., Chang E., “Investigations of GaN growth on the sapphire substrate by MOCVD method with different AlN buffer deposition temperatures”, Materials Science in Semiconductor Processing, 45: 1-8, (2016)
  8. Brubaker M., Levin I., Davydov V., Rourke D., Sanford N., Bright V., Bertness K., “Effect of AlN buffer layer properties on the morphology and polarity of GaN nanowires grown by molecular beam epitaxy”, Journal of Applied Physics, 110: 053506-1-7, (2011)
  9. Singh N., Berghmans A., Zhang H., Wait T., Clarke R., Zingaro J., Golombeck J., “Physical vapor transport growth of large AlN crystals”, Journal of Crystal Growth, 250: 107–112, (2003)
  10. Stockmeier M., Müller R., Sakwe S., Wellmann P., Mager A., “On the lattice parameters of silicon carbide”, Journal of Applied Physics, 105: 033511-4, (2009)
  11. Kiyu D., “Effect of AlN buffer thickness on stress relaxation in GaN layer on Si (1 1 1)”, Solid State Electronics, 51: 7, (2007)
  12. Marchand H., Zhang N., Zhao L., Golan Y., Rosner S., Girolami G., Paul T., Ibbetson J., Keller S., Den Baars S., Speck J., Mishra U., “Structural and optical properties of GaN laterally overgrown on Si(111) by metalorganic chemical vapor deposition using an AlN buffer layer”, MRS Internet journal of nitride semiconductor research, (2014)
  13. Çörekçi S., Öztürk M., Akaoğlu