El sustrato de AlN monocristalino se puede proporcionar con las especificaciones que se encuentran enhttps://www.powerwaywafer.com/aln-substrate.html.
El monocristal de AlN es el material semiconductor de banda prohibida directa con el mayor ancho de banda prohibida (6,2 eV), que tiene características excelentes, como una intensidad de campo de ruptura extremadamente alta, excelente conductividad térmica y propiedades físicas y químicas estables. Además, el monocristal de AlN tiene una red muy pequeña y un desajuste térmico con GaN y AlGaN, y se considera el mejor sustrato para materiales epitaxiales III-V. Tiene amplias perspectivas de aplicación en detectores de ultravioleta profundo, LED de ultravioleta profundo, LD de ultravioleta profundo y campos de microondas de alta potencia.
Actualmente, el método de transporte físico de gas (PVT) es el método principal para preparar monocristales a granel de AlN. Sin embargo, el factor principal que restringe el desarrollo de la tecnología de crecimiento de monocristales de AlN basada en PVT es la adquisición de cristales semilla de AlN de alta calidad, así como la correlación entre las condiciones de crecimiento y los modos de crecimiento cuando los cristales semilla de AlN crecen de manera homogénea.
Los investigadores han utilizado el método PVT para cultivar monocristales de AlN de alta calidad en cristales semilla de AlN de fabricación propia. Se observó la morfología de la superficie de los monocristales de AlN bajo diferentes modos de crecimiento (isla tridimensional y centros de crecimiento de hélice única). Sobre la base de la optimización de la estructura del campo térmico, se descubrió que la temperatura de la superficie de los cristales semilla de AlN juega un papel importante en el crecimiento de los cristales, y las condiciones de crecimiento determinan directamente el modo de crecimiento de los cristales. Vale la pena señalar que el ancho medio (FWHM) de los picos de difracción (002) y (102) de monocristales de AlN cultivados en el modo de centro de crecimiento de hélice única son 65 y 36 segundos de arco, respectivamente. Una capa tampón de AlN y una película delgada de AlxGa1-xN con alto componente de Al se cultivaron epitaxialmente sobre un sustrato monocristalino de AlN de alta calidad utilizando MOCVD. La superficie de la capa tampón de AlN muestra una buena calidad de cristalización superficial. El componente Al de la película delgada epitaxial de AlxGa1-xN es 0,54, y el ancho medio a la mitad del máximo (FWHM) de las reflexiones (002) y (102) de Al x Ga1-xN son 202 y 496 segundos de arco, respectivamente. Los resultados de la investigación anterior indican que, en comparación con los sustratos de SiC o zafiro, los sustratos monocristalinos de AlN exhiben ventajas superiores en el crecimiento epitaxial homogéneo de películas de AlN y AlGaN con alto componente de Al.
Fig.1 Morfología de la superficie del monocristal de AlN.
Este estudio guiará aún más la preparación de monocristales de AlN de alta calidad y promoverá el desarrollo de la epitaxia de AlGaN y dispositivos relacionados.
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