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.
In generale, la mancata corrispondenza inferiore al 5% significa che è facile da coltivare, il 5% -25% significa che può crescere e più del 25% significa che non può crescere. L'epitassia in fase vapore richiede generalmente un grado di disadattamento inferiore al 10%, l'epitassia in fase liquida richiede un grado di disadattamento inferiore all'1% e le eterogiunzioni optoelettroniche richiedono meno dello 0,1%.
Perché usare il livello 1 e il livello 2? Perché il concetto è applicabile anche tra lo strato epitassiale e lo strato epitassiale.
Secondo la direzione di corrispondenza ottimale per abbinare il film, il substrato deve selezionare la lunghezza del periodo atomico appropriata.
La disposizione periodica degli atomi nei cristalli trigonali ed esagonali può essere a, √3a, 2a (corrispondente a 3.185, 5.517, 6.370 del GaN esagonale).
Il periodo di disposizione degli atomi cristallini cubici può essere a / √2, a, √2a (corrispondente a 3,21, 4,54, 6,42 di GaN cubico).
GaN Disadattamento reticolo = ∣ (periodo di disposizione atomica del film epitassiale-periodo di disposizione atomica del substrato) ∣ / periodo di disposizione atomica del film epitassiale.
I substrati per la crescita del GaN sono i seguenti:
| substrati | Costante reticolare aA | Costante reticolare cA | % Mancata corrispondenza reticolo | Coefficiente di dilatazione termica 10 ^ -6 / K | Disadattamento termico% |
| 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% |
| AIN | 3.112 | 4.982 | 2.4 | 4.2 | 25% |
- Tra tutti i materiali della tabella, ilMateriali GaN, 4H-SiC e 6H-SiCprovengono da Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd.
Il metodo per determinare la mancata corrispondenza del reticolo GaN (nitruro di gallio) è molto semplice. Supponendo che la mancata corrispondenza del reticolo Gan sul substrato SiC sia zero, la spaziatura interplanare nello spettro XRD ottenuto dovrebbe essere coerente. La spaziatura interplanare può essere direttamente equivalente al periodo di disposizione atomica, ma se il grado di disadattamento supera il 25%, la rotazione del reticolo dovrebbe essere considerata e ricalcolata in base al periodo di disposizione atomica corrispondente. Ad esempio, l'abbinamento di GaN e Al2O3.
Se lo strato di disadattamento del reticolo GaN deve essere cresciuto in modo epitassiale, alcuni strati epitassiali per la corrispondenza vengono generalmente aggiunti nel mezzo. Ad esempio, dopo che uno strato di TiN o TiC è cresciuto su un substrato di zaffiro, viene fatto crescere GaN, quindi lo strato di GaN può essere rimosso, che è il GaN autoportante.
Per ulteriori informazioni, contattaci tramite e-mail all'indirizzo victorchan@powerwaywafer.come powerwaymaterial@gmail.com.