高密度ナノボイド導入によるスパッタAlN/サファイア表面へのクラックレスAlN膜の高速成長に関する研究
PAM-XIAMEN はサファイアベースの AlN テンプレートを提供できます。特定のパラメータは次の場所にあります。https://www.powerwaywafer.com/2-inch-aluminum-nitride-aln-template-on-sapphire.html
現在、主な技術的経路は、サファイアなどの基板上でのヘテロエピタキシーによって、AlN ベースの材料およびデバイスを準備することです。高結晶品質のヘテロエピタキシャル AlN ベースの材料を入手することは、高性能 AlN ベースのデバイスの工業化技術の鍵です。一般に、AlN 材料を厚くすると転位相互作用が効果的に強化され、低い転位密度が減少します。ただし、AlN 厚膜に存在する高強度の引張歪みは、材料の表面亀裂を引き起こし、デバイスの性能に影響を与える可能性があります。クラックのない AlN 厚膜を実現する方法は、現在、研究のホットスポットの 1 つです。
研究者らは、平らなサファイア基板上にその場で高密度のナノボイドを導入することにより、上層のAlNと下層のAlNの間の接触面積を効果的に減少させ、それによって相互結合を減少させ、最終的に引張歪みを緩和する効果を達成した。サファイア基板上ではクラックのない5.6μmのAlNが達成されましたが、従来の技術でサファイア基板上に成長させた厚さが2～3μmを超えるAlNではクラックが発生します。
図1 サファイア系AlNエピタキシャル構造
図2 ナノボイド導入前後のAlN結晶品質と形態の比較
研究では、AlN 膜の引張応力が成長プロセス中に 0.18 GPa まで大幅に減少し、これはナノバイオを含まない対応する材料の引張応力より 64% 低いことが示されています。さらに、ナノ細孔が埋め込まれた厚い AlN 膜により、転位が長距離を登って互いに消滅することが可能となり、AlN 膜の貫通転位密度 (TDD) が 4.7×10 という極めて低い値まで大幅に減少します。7CM-2。この技術は、高性能 DUV LED やその他のオプトエレクトロニクス/電子デバイスを実現する AlN 材料への道を切り開きます。
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