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HL: Halbleiterphysik

HL 27: GaN III

HL 27.1: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 10:30–10:45, H15

Verspannungen von GaN-Schichten auf Saphir-Substraten — •V. KIRCHNER, R. EBEL, H. HEINKE, S. EINFELDT und D. HOMMEL — Institut für Festkörperphysik, Bereich Halbleiterepitaxie, Universität Bremen, Kufsteiner Strasse, 28359 Bremen

Das heteroepitaktische Wachstum von GaN auf (0001)-Al₂O₃ ist aufgrund der großen Gitterfehlanpassung von ca. 16 % mit einer hohen Defektdichte in der Schicht verbunden. Stark unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten der beiden Materialien führen zusätzlich zu thermischen Verspannungen in den Schichten. Um sowohl die hohe Defektdichte als auch die Verspannungen zu reduzieren, werden vor dem Wachstum der GaN-Schichten Pufferschichten unterschiedlicher Dicke auf das Substrat aufgewachsen. Die kristalline Qualität und der Verspannungsgrad der Proben können mit Hilfe der hochauflösenden Röntgendiffraktometrie (HRXRD) untersucht werden. Temperaturabhängige Gitterkonstantenbestimmungen von 5K bis 630K ermöglichen eine Trennung hydrostatischer und thermischer Verspannungsanteile in den Schichten. Durch die Untersuchung symmetrischer und asymmetrischer GaN-Reflexe erhält man Informationen über vorliegende Defekte und die Mosaizität. Der Einfluss der GaN- und der Pufferschichtdicke auf die thermischen Verspannungen sowie auf die Ausbildung von Defekten wurde untersucht. Mit zunehmender GaN-Schichtdicke wurde eine Abnahme der Verspannungen beobachtet. Auch andere Wachstumsparameter, wie z.B. der Ga-Fluß oder die Wachstumstemperatur, wurden berücksichtigt.