GaN基外延片的研發(fā)和應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)高效率、高亮度半導(dǎo)體照明的核心技術(shù)和基礎(chǔ)。 H9TQ65A8GTMCUR-KTM日前,藍(lán)光LED及藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器等GaN基發(fā)光元件一般用MOCVD技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。在MOCVD中,外延層的生長(zhǎng)速率由前驅(qū)物氣體分子向襯底表面的擴(kuò)散控制。為了增加外延層的生長(zhǎng)速率,促進(jìn)前驅(qū)體分子與襯底的接觸,日本日亞化學(xué)公司的Nakamura等采用雙氣流MOCVD過程生長(zhǎng)GaN及外延片,這也已經(jīng)成為GaN基外延片生產(chǎn)的主流技術(shù)。雙氣流MOCVD的特點(diǎn)是在生長(zhǎng)GaN基外延材料的襯底表面,通入與主氣流方向垂直(也與襯底表面垂直)的非活性氣體,目的是將原料氣體固定在襯底表面。在此基礎(chǔ)上,為了提高GaN基外延片的質(zhì)量,低溫緩沖層技術(shù)、插入層技術(shù)以及能夠顯著降低GaN基外延片位錯(cuò)密度的側(cè)向外延生長(zhǎng)技術(shù)(ELOG)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用。ELOG工藝工程是在GaN模板上沉積多晶態(tài)的Sio2掩膜層,然后利用光刻和刻蝕技術(shù)形成GaN窗口和si02掩膜層條,作為襯底利用MOCVD進(jìn)行GaN的二次生長(zhǎng)。GaN的△次生長(zhǎng)只發(fā)生在GaN窗口,在Sio2上不會(huì)沉積GaN夕卜延層,so2上方的GaN由窗口層材料側(cè)向(橫向)延仲生長(zhǎng)。由于橫向方向垂直于位錯(cuò)傳播方向,因此在橫向生長(zhǎng)的GaN材料中,位錯(cuò)密度得以大大減少。