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HL: Halbleiterphysik

HL 30: GaN II

HL 30.11: Vortrag

Donnerstag, 20. März 1997, 18:00–18:15, H1

MBE Wachstum von GaN auf SiC und Saphir — •D. Freundt¹, D. Holz¹, M. Romani², A. Rizzi², G. Crecelius¹, D. Guggi¹, H. Lüth¹, B. Neubauer³ und D. Gerthsen³ — ¹Institut für Schicht- und Ionentechnik (ISI), Forschungszentrum Jülich, D-52425 JÜLICH — ²INFM-Dip. di Fisica, Università di Modena, via Campi 213/A, I-41100 MODENA, Italien — ³Laboratorium für Elektronenmikroskopie, Universität Karlsruhe, Kaiserstr. 12, D-76128 Karlsruhe

GaN Schichten wurden mittels MBE auf Al₂O₃(0001) und 6H-SiC(0001) deponiert, wobei eine RF-Plasmaquelle atomaren Stickstoff liefert. Für GaN auf Saphir bzw. SiC zeigen die hochauflösende XRD Rockingkurven Halbwertsbreiten des (0002) Reflexes vom 7 arcmin bzw. 16 arcmin. In TEM ergeben plane-view Aufnahmen Defektdichten ≤ 10¹⁰/cm² für beide Substrate; cross-section HRTEM zeigt eine sehr scharfe
GaN/Al₂O₃(0001) Grenzfläche, wohingegen die GaN/6H-SiC Grenzfläche eine leichte Rauhigkeit aufweist. In der Mikro-Ramanspektroskopie wird aus einer Verschiebung der nicht polarisierten E₂ Mode die Restverspannung in den Schichten bestimmt. Durch die thermische Fehlanpassung zwischen GaN und den Substraten, ist diese Verspannung von GaN auf Saphir kompressiv und auf SiC tensil. Aus der Analyse der gekoppelten LO Phonon-Plasmon Mode ergibt sich in beiden Fällen eine Hintergrunddotierung von n∼ 1· 10¹⁷ cm⁻³. Die optischen Eigenschaften der epitaktischen GaN Schichten werden anhand der Photolumineszenzspektren diskutiert.