эпитаксиальный Шаблон GaN выращены на подложке из Al2O3 (сапфир), и доступны настраиваемые стопки с высоким качеством и низкой плотностью дефектов. Прилагается список нескольких типов тонких пленок GaN на сапфировых подложках с различной толщиной, типами подложек и покрывающими слоями, которые мы изготовили:
1. Характеристики эпитаксии тонких пленок GaN PAM160107-GAN
Эпитаксиальный GaN №1 на сапфировой подложке
| Слой | Материал | Толщина | Легирование |
| 2 | GaN | 5 мкм | – |
| 1 | Буфер C-GaN, легированный | – | 5Э18-1Э19 |
| сапфировой подложки |
Примечание: допуск по толщине составляет 4 мкм +/-1 мкм, а концентрация носителя должна быть <3E17 (не концентрация легирования, поскольку она не легирована). Если вы хотите, чтобы концентрация носителя <1016, мы можем это сделать, но нам нужно наладить производство, что приведет к удорожанию.
№2 Эпитаксиальный GaN на подложке Al2O3
| Слой | Материал | Толщина | Легирование |
| 2 | GaN | – | п- < 1017см-3 |
| 1 | Буфер U-GaN | 1-2 мкм | – |
| сапфировой подложки |
Примечание: Обычная концентрация носителя должна быть (5-8) E16 (не легирующая концентрация). И мы не можем изменить концентрацию носителей.
Эпислои GaN №3 на сапфире
| Слой | Материал | Толщина | Легирование |
| 4 | GaN | – | р+ 1019см-3мг |
| 3 | GaN | 5 мкм | – |
| 2 | GaN | – | Н+ 1019см-3 |
| 1 | Буфер U-GaN | 1-2 мкм | – |
| сапфировой подложки |
№4 Монокристалл GaN на сапфире
| Слой | Материал | Толщина | Легирование |
| 3 | GaN | – | п- < 1016см-3 |
| 2 | GaN | 1 мкм | – |
| 1 | Буфер U-GaN | 1-2 мкм | – |
| сапфировой подложки |
Тонкая пленка GaN № 5 на сапфире
| Слой | Материал | Толщина | Легирование |
| 4 | AlN | – | UID |
| 3 | GaN | – | п- < 1016см-3 |
| 2 | GaN | 1 мкм | – |
| 1 | Буфер U-GaN | 1-2 мкм | – |
| сапфировой подложки |
Шаблон GaN на основе сапфира № 6
| Слой | Материал | Толщина | Легирование |
| 3 | AlN | – | UID |
| 2 | GaN | 0,250 мкм | – |
| 1 | Буфер C-GaN, легированный | 1-2 мкм | 5Э18-1Э19 |
| сапфировой подложки |
Примечание: Для шаблонных пластин GaN от № 3 до № 6 мы можем достичь плотности носителей <10E16 см-3 в определенных различных слоях.
No.7 Тонкие пленки нитрида галлия, выращенные на сапфировой подложке
| Слой | Материал | Толщина | Легирование |
| 4 | GaN | – | р+ 1019см-3мг |
| 3 | GaN | 10 мкм | – |
| 2 | GaN | – | Н+ 1019см-3 |
| 1 | Буфер U-GaN | 1-2 мкм | – |
| сапфировой подложки |
2. Буферный слой для роста пленки GaN на Al2O3
Потребуется ли для всех эпитаксиальных пластин GaN буферный слой толщиной 1–2 мкм? Например, пластина № 6: колпачок из AlN 100 А и GaN 0,25 мкм, она будет установлена непосредственно поверх буферного слоя 1-2 мкм? Для всех пластин GaN/сапфира потребуется 1 буферный слой 1-2 мкм, точный должен быть № 6: 100A крышка AlN/0,25 мкм GaN/буферный слой-GaN/сапфир. Буферные слои необходимы для всех этих тонкопленочных подложек GaN из-за проблем несоответствия решеток между GaN и сапфировой подложкой.
3. Метод активационного отжига для роста пленки GaN
Возьмем, к примеру, активационный отжиг для тонкой пленки GaN p-типа: Активационный отжиг после роста не будет работать для GaN p-типа, вы можете отжигать 10 минут при 830 градусах через RTA до активного состояния. И концентрация легирования Mg составляет 2E19cm3. Концентрация носителя будет 4,4E17 после активации. Конкретно:
Для окружающей среды RTA для активации Mg выращенная тонкая пленка GaN отжигается в газовой смеси N2 / O2 высокой чистоты, а активация соотношения потоков N2: O2 составляет 4: 1, общий объем 5 л (стандартные литры в минуту). Температура отжига 830 градусов, а время 10 минут. Этот процесс выполняется в печи для отжига с быстрым нагревом, а не в печи для отжига трубчатого типа.
Концентрацию свободных носителей в монокристаллической пленке GaN после активации можно измерить с помощью эффекта Холла, разрезав 5*5 мм металлическими контактами.
4. FAQ of GaN Thin Film on Sapphire
Q1: What is the doping (n-type) concentration of GaN on sapphire template and visible light transmittance could you achieve?
Is it possible to >5×1017/cm3 and visible light transmittance over 80%?
A: Doping concentration of n type GaN template on sapphire >1E20, but transmittance is below, single side polished, if double side polished, it would be better.
Transmitance of N-Type GaN on Sapphire
Q2: We bought these Ga-polar GaN templates while ago as below. I was wondering if you can provide me with the GaN crystal direction with respect to the flat on substrate. Is the flat in GaN a-direction or m-direction?
A：In No.1 GaN on Sapphire template, the flat orientation is A-plane, 16mm.
In No.2 GaN template on sapphire, the flat orientatin is M-plane, 16mm, see below:
GaN Crystal Direction with Respect to the Flat on Sapphire Substrate
Q3: Currently 15 um is the max thickness of GaN thin film on sapphire that is achievable?
A: Yes, 15um thick GaN epi layer grown on sapphire is more safety.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресу victorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.