文章信息/Info

Title:

Study on the Growth of Integrated Dielectric Films on GaN Substrates

作者:

李言榮; 朱俊; 羅文博; 張萬里; 劉興釗

(電子科技大學 電子薄膜與集成器件國家重點實驗室，四川 成都 610054)

Author(s):

LI Yanrong;  ZHU Jun;  LUO Wenbo;  ZHANG Wanli;  LIU Xingzhao

(State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, University of Electronics Science and Technology of China, Chengdu 610054, China)

關鍵詞:

介電薄膜; GaN; 緩沖層; 界面控制; 集成生長

DOI:

10.7502/j.issn.1674-3962.2012.02.07

文獻標志碼:

A

摘要:

將以極化為特征、具有豐富功能特性的介電氧化物材料通過外延薄膜的方式，在半導體GaN上制備介電氧化物/GaN集成薄膜，其多功能一體化與界面耦合效應可推動電子系統單片集成化的進一步發展。然而，由于2類材料物理、化學性質的巨大差異，在GaN上生長介電薄膜會出現嚴重的相容性生長問題。采用激光分子束外延技術(LMBE)，通過彈性應變的TiO��2的緩沖層來減小晶格失配度，降低介電薄膜生長溫度，控制界面應變釋放而產生的失配位錯，提高了介電薄膜外延質量；通過低溫外延生長MgO阻擋層，形成穩定的氧化物/GaN界面，阻擋后續高溫生長產生的擴散反應；最終采用TiO��2/MgO組合緩沖層控制介電/GaN集成薄膜生長取向、界面擴散，降低集成薄膜的界面態密度，保護GaN半導體材料的性能。所建立的界面可控的相容性生長方法，為相關集成器件的研發提供了一條可行的新途徑。

Abstract:

The integration of multifunctional oxide dielectrics possessing spontaneous polarization with GaN semiconductors can put forward a new direction of developing electronic devices with higher performances. However, dielectric oxides and GaN semiconductors are quite different from each other. It will cause many problems when the two kinds of materials are integrated together. Laser molecular beam epitaxy (LMBE) was used to realize epitaxial growth of dielectric films on GaN substrates.