단결정 AlN 기판은 다음과 같은 사양으로 제공될 수 있습니다.https://www.powerwaywafer.com/aln-substrate.html.

AlN 단결정은 가장 큰 밴드갭 폭(6.2eV)을 갖는 직접 밴드갭 반도체 소재로, 매우 높은 항복 전계 강도, 우수한 열전도도, 안정적인 물리화학적 특성 등 우수한 특성을 가지고 있습니다. 또한 AlN 단결정은 GaN 및 AlGaN과 매우 작은 격자 및 열적 불일치를 가지며 III-V 에피택셜 재료에 가장 적합한 기판으로 간주됩니다. 심자외선 검출기, 심자외선 LED, 심자외선 LD 및 마이크로파 고전력 분야에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있습니다.

현재 PVT(Physical Gas Transport) 방법은 AlN 벌크 단결정을 제조하는 주류 방법입니다. 그러나 PVT 기반 AlN 단결정 성장 기술 개발을 제한하는 주요 요인은 고품질 AlN 종자 결정의 획득과 AlN 종자 결정이 균질하게 성장할 때 성장 조건과 성장 모드 간의 상관 관계입니다.

연구원들은 PVT 방법을 사용하여 자체 제작된 AlN 종자 결정 위에 고품질 AlN 단결정을 성장시켰습니다. 다양한 성장 모드(3차원 섬 및 단일 나선 성장 중심)에서 AlN 단결정의 표면 형태가 관찰되었습니다. 열장 구조 최적화를 기반으로 AlN 종자 결정의 표면 온도가 결정 성장에 중요한 역할을 하며 성장 조건이 결정 성장 모드를 직접적으로 결정한다는 것이 밝혀졌습니다. 단일 나선 성장 중심 모드에서 성장한 AlN 단결정의 (002) 및 (102) 회절 피크의 반폭(FWHM)이 각각 65 및 36 arcsec라는 점은 주목할 가치가 있습니다. MOCVD를 이용하여 고품질 AlN 단결정 기판 위에 AlN 버퍼층과 Al 함량이 높은 AlxGa1-xN 박막을 순차적으로 에피택셜 성장시켰다. AlN 버퍼층의 표면은 우수한 표면 결정화 품질을 나타냅니다. AlxGa1-xN 에피택셜 박막의 Al 성분은 0.54이고, AlxGa1-xN의 (002) 및 (102) 반사의 반치폭(FWHM)은 각각 202 및 496 arc sec이다. 위의 연구 결과는 SiC 또는 사파이어 기판과 비교하여 AlN 단결정 기판이 AlN 및 높은 Al 성분 AlGaN 필름의 균질한 에피택시 성장에 탁월한 이점을 나타냄을 나타냅니다.

그림 1 AlN 단결정의 표면 형태

이 연구는 고품질 AlN 단결정의 제조를 더욱 안내하고 AlGaN 에피택시 및 관련 장치의 개발을 촉진할 것입니다.

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