High-quality AlN epitaxy on nano-patterned sapphire substrates prepared by nano-imprint lithography.
High-quality AlN epitaxy on nano-patterned sapphire substrates prepared by nano-imprint lithography.
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纳米压印光刻制备的纳米图案蓝宝石衬底上的高质量 AlN 外延
DOI：
10.1038/srep35934
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发表时间：
2016-11-04
影响因子：
4.6
通讯作者：
Shen B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang L;Xu F;Wang J;He C;Guo W;Wang M;Sheng B;Lu L;Qin Z;Wang X;Shen B
本文报道了在纳米压印蓝宝石衬底上外延生长具有原子级平整表面的氮化铝薄膜。采用优化后的1 μ m周期NPSS可以大大提高晶体质量。（0002）和（102）反射的X射线衍射ω-扫描半峰全宽值分别为171和205弧秒。优化的NPSS有助于消除几乎完全的穿透位错（TD）起源于AlN/蓝宝石界面通过弯曲位错的图像力从空侧壁聚结之前。此外，在采用低横向生长速率的聚结过程中，减小相邻区域的取向差对于减小上部AlN外延层中的TD也是必不可少的。
We report epitaxial growth of AlN films with atomically flat surface on nano-patterned sapphire substrates (NPSS) prepared by nano-imprint lithography. The crystalline quality can be greatly improved by using the optimized 1-μm-period NPSS. The X-ray diffraction ω-scan full width at half maximum values for (0002) and (102) reflections are 171 and 205 arcsec, respectively. The optimized NPSS contribute to eliminating almost entirely the threading dislocations (TDs) originating from the AlN/sapphire interface via bending the dislocations by image force from the void sidewalls before coalescence. In addition, reducing the misorientations of the adjacent regions during coalescence adopting the low lateral growth rate is also essential for decreasing TDs in the upper AlN epilayer.
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