The GaN lattice mismatch grown on silicon carbide substrates is low. The low lattice mismatch of gallium nitride on SiC wafers indicates that the lattices of layer 1 and layer 2 match each other. The better the match, the fewer defects, and the better the performance and lifetime of the device. The higher the degree of lattice mismatch, the greater the possibility of defects.
Generelt betyder misforholdet mindre end 5%, at det er let at dyrke, 5% -25% betyder, at det kan vokse, og mere end 25% betyder, at det ikke kan vokse. Dampfase-epitaxy kræver generelt en mismatch-grad på mindre end 10%, flydende fase-epitaxy kræver en mismatch-grad på mindre end 1%, og optoelektroniske heterojunktioner kræver mindre end 0,1%.
Hvorfor bruge lag 1 og lag 2? Fordi konceptet også kan anvendes mellem det epitaksiale lag og det epitaksiale lag.
I henhold til den optimale matchningsretning, der passer til filmen, skal substratet vælge den passende atomperiode.
Det periodiske arrangement af atomer i de trigonale og sekskantede krystaller kan være a, √3a, 2a (svarende til 3.185, 5.517, 6.370 af den sekskantede GaN).
Arrangeringsperioden for kubiske krystalatomer kan være a / √2, a, √2a (svarende til 3,21, 4,54, 6,42 af kubisk GaN).
GaN Gitter mismatch = ∣ (epitaksial film atomarrangementsperiode-substrat atomarrangementsperiode) ∣ / epitaxial film atomarrangementsperiode.
Underlag til dyrkning af GaN er som følger:
| substrater | Gitterkonstant aA | Gitter konstant cA | Gitter uoverensstemmelse% | Termisk ekspansionskoefficient 10 ^ -6 / K | Termisk uoverensstemmelse% |
| GAN | 3.188 | 5.185 | 0 | 5.6 | 0 |
| Si | 5.430 (√2) | – | 20.4 | 2.6 | 54% |
| Al2O3 | 4.758 (√3) | 12.982 | 13.8 | 7.5 | -34% |
| 3C-SiC | 4.359 (√2) | – | 3.3 | 3.8 | 32% |
| 4H-SiC | 3.082 | 10.061 | 3.3 | 3.8 | 32% |
| 6H-SiC | 3.081 | 15.117 | 3.4 | 3.8 | 32% |
| 15R-SiC | 3.073 | 37.7 | 3.6 | 3.8 | 32% |
| AlN | 3.112 | 4.982 | 2.4 | 4.2 | 25% |
- Blandt alle materialer i tabellen erGaN, 4H-SiC og 6H-SiC materialerer fra Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd.
Metoden til bestemmelse af GaN (galliumnitrid) gittermatchning er meget enkel. Antages det, at Gan gittermatchning på SiC-substrat er nul, bør den interplanare afstand i det opnåede XRD-spektrum være konsistent. Den interplanare afstand kan være direkte ækvivalent med atomarrangementsperioden, men hvis graden af uoverensstemmelse overstiger 25%, bør gitterrotation overvejes og genberegnes i henhold til den matchede atomarrangementsperiode. For eksempel matchningen af GaN og Al2O3.
Hvis GaN-gitter-uoverensstemmelseslaget skal dyrkes epitaksielt, tilføjes generelt nogle epitaksiale lag til matchning i midten. For eksempel, efter at et lag af TiN eller TiC er dyrket på et safirsubstrat, dyrkes GaN, og derefter kan GaN-laget skrælles af, hvilket er det selvbærende GaN.
For mere information, kontakt os venligst e-mail på victorchan@powerwaywafer.comog powerwaymaterial@gmail.com.