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.
Generally speaking, the mismatch less than 5% means it’s easy to grow, 5%-25% means it can grow, and more than 25% means it can’t grow. Vapor phase epitaxy generally requires a mismatch degree of less than 10%, liquid phase epitaxy requires a mismatch degree of less than 1%, and optoelectronic heterojunctions require less than 0.1%.
Why use layer 1 and layer 2? Because the concept is also applicable between the epitaxial layer and the epitaxial layer.
Mengikut arah pencocokan optimum untuk memadankan filem, substrat perlu memilih jangka masa atom yang sesuai.
Susunan atom berkala dalam kristal trigonal dan heksagon boleh berupa √3a, 2a (sepadan dengan 3.185, 5.517, 6.370 dari GaN heksagon).
Tempoh susunan atom kristal padu boleh menjadi / √2, a, √2a (sepadan dengan 3.21, 4.54, 6.42 dari kubik GaN).
GaN Lattice ketidakcocokan = ∣ (tempoh susunan atom filem epitaxial-tempoh susunan atom substrat) arrangement / tempoh susunan atom filem epitaxial.
Substrat untuk tumbuh GaN adalah seperti berikut:
| substrat | Pemalar kisi aA | Pemalar kisi cA | Ketidakcocokan kisi% | Pekali pengembangan haba 10 ^ -6 / K | Ketidakpadanan terma% |
| 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% |
- Di antara semua bahan dalam jadual, yangBahan GaN, 4H-SiC dan 6H-SiCadalah dari Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd.
Kaedah untuk menentukan ketidakcocokan kisi GaN (gallium nitrida) sangat mudah. Dengan andaian bahawa ketidakcocokan kisi Gan pada substrat SiC adalah sifar, jarak interplanar dalam spektrum XRD yang diperoleh haruslah konsisten. Jarak antarplanar secara langsung setara dengan jangka masa susunan atom, tetapi jika tahap ketidakcocokan melebihi 25%, putaran kisi harus dipertimbangkan dan dihitung ulang sesuai dengan jangka waktu susunan atom yang sesuai. Contohnya, padanan GaN dan Al2O3.
Sekiranya lapisan ketidakcocokan kisi GaN mesti ditanam secara epitaxial, beberapa lapisan epitaxial untuk pencocokan secara amnya ditambahkan di tengah. Sebagai contoh, setelah lapisan TiN atau TiC ditumbuhkan pada substrat nilam, GaN ditanam, dan kemudian lapisan GaN dapat dikupas, yang merupakan GaN yang menyokong sendiri.
Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami melalui e-mel di victorchan@powerwaywafer.comdan powerwaymaterial@gmail.com.