Investigation of void formation mechanism beneath thin AlN layers grown on foreign substrates

研究异质衬底上生长的薄 AlN 层下的空隙形成机制

• 批准号: 21560009
• 负责人: KUMAGAI Yoshinao
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560009/
• 关键词: エピタキシャル成長; 窒化アルミニウム; 自立基板; サファイア基板; ヘテロ界面; 分解メカニズム; 自発分離; 無極性; サファイア

Thin AlN layers were grown on sapphire and SiC substrates with various orientations at 1065℃by hydride vapor phase epitaxy. Then, heat-treatment of the substrates was performed in NH_3 added H_2 flow up to 1450℃. It was found that hydrogen diffuses through the thin AlN layer to the interface via dislocations and reacts with the substrate, which yields voids beneath the thin AlN layer. Self-separation of thick AlN layers, subsequently grown at 1450℃after the void formation, occurred during post-growth cooling when segment ratio of voids at interface was about 50%

采用氢化物气相外延法在1065℃下在蓝宝石和SiC衬底上生长了不同取向的AlN薄膜。然后，在NH_3 + H_2气流中对衬底进行热处理，温度升至1450℃。有人发现，氢通过薄AlN层扩散到界面通过位错和与衬底反应，这产生薄AlN层下面的空隙。在1450℃生长的AlN厚层中，当界面处的空洞占50%左右时，在生长后的冷却过程中发生了自分离

项目成果

Control of in-plane epitaxial relationship of c-plane AlN layers grown on a-plane sapphire substrates by hydride vapor phase epitaxy

通过氢化物气相外延控制在 a 面蓝宝石衬底上生长的 c 面 AlN 层的面内外延关系

• 发表时间: 2011
• 期刊: Physica Status Solidi
• 作者: Jumpei Tajima;Rie Togashi;Hisashi Murakami;Yoshinao Kumagai;Kazuya Takada;Akinori Koukitu
• 通讯作者: Akinori Koukitu

高温下での水素・窒素同時供給によるサファイア基板表面分解・AlN形成における面方位依存性

高温下同时供应氢和氮导致蓝宝石衬底表面分解和 AlN 形成的表面取向依赖性

• 发表时间: 2011
• 作者: 猪木孝洋;国崎敦;富樫理恵;村上尚;熊谷義直;柳裕之;纐纈明伯
• 通讯作者: 纐纈明伯

Formation of AlN on sapphire surface by high temperature heating in the mixed flow of H_2 and N_2

H_2和N_2混合流中高温加热在蓝宝石表面形成AlN

• 发表时间: 2011
• 作者: Y. Kumagai;他
• 通讯作者: 他

水素・窒素混合雰囲気での高温熱処理によるc面サファイア基板表面分解及びAlN形成

氢/氮混合气氛下高温热处理C面蓝宝石衬底表面分解和AlN形成

• 发表时间: 2011
• 作者: 猪木孝洋;国崎敦;富樫理恵;村上尚;熊谷義直;柳裕之;纐纈明伯
• 通讯作者: 纐纈明伯

Growth of AlN on homo- and hetero-substrates by HVPE

通过 HVPE 在同质和异质基板上生长 AlN

• 发表时间: 2011
• 作者: 海住英生;阿部太郎;近藤憲治;石橋晃;Yoshinao Kumagai
• 通讯作者: Yoshinao Kumagai