研究人員介紹,他們第一次在200mm硅(111)晶圓上沉積了無裂縫的AlGaN/GaN結(jié)構(gòu)。高清晰XRD測(cè)量顯示出很高的晶體質(zhì)量,并且研究人員還報(bào)告了“出色的”表面形貌和均勻性。
AlGaN和GaN薄膜是在Aixtron應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的300mmCRIUS金屬-有機(jī)化學(xué)氣相外延(MOVPE)反應(yīng)腔中生長的。
“對(duì)實(shí)現(xiàn)在大尺寸硅晶圓上制作GaN器件的目標(biāo)來說,在200mm硅晶圓上生長出GaN是重要的一步,”IMEC高效功耗項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理Marianne Germain說?！霸诠β首儞Q領(lǐng)域,對(duì)基于GaN的固態(tài)開關(guān)器件需求非常旺盛。然而,使GaN器件達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用的水平需要大幅度地降低該技術(shù)的成本。唯一的可能就是在大尺寸的硅晶圓上制作器件。150mm,之后是200mm,這是我們可以利用當(dāng)今硅加工能力的最小尺寸。”
Germain也指出晶圓的翹曲問題仍然很嚴(yán)重,在100μm的范圍。但研究人員相信,通過優(yōu)化的緩沖層可以極大地降低翹曲,使之可用于后續(xù)工藝。她補(bǔ)充說,“我們的目標(biāo)是繼續(xù)開發(fā)生長工藝,使之達(dá)到與Si-CMOS工藝兼容的程度。”
所使用的200mm晶圓來自MEMC電子材料公司,采用Czochralski(CZ)法定制生長。
在100mm和150mm Si(111)襯底上成功實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)疊層也用在了這次的AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中。
首先在Si襯底上沉積一層AlN,之后是AlGaN緩沖層,為頂層厚1微米的GaN層提供壓應(yīng)力。之后是20nm的薄AlGaN(26% Al)層和2nm的GaN封蓋層。
（電子工程專輯）
