氢化物气相外延生长的(0 0 0 1)AlN /蓝宝石中缓冲层的微观结构及其对螺纹位错的影响

通过平面图和截面透射电子显微镜(TEM)研究了高温氢化物气相外延(HT-HVPE)在(0 0 0 1)蓝宝石上用三种不同类型的缓冲层(BLs)生长的AlN薄膜的微观结构。 )。 通过在1350°C下的HVPE,在1050°C下的MOCVD和在1050°C下的HVPE来生长缓冲层。 缓冲层的微观结构和面内取向错误与AlN薄膜的晶体质量和位错演变有关。 采用莫尔条纹法定量分析了缓冲层的取向差角和平均晶粒尺寸。 HVPE在1350°C下生长的缓冲层被认为是单晶的,但是在1050°C下通过MOCVD或HVPE形成了具有镶嵌结构的缓冲层。 1350°C的高生长温度显着减少了缓冲层的面内取向错误,并且位错密度大大降低。 结合X射线摇摆曲线测量和平面透射电子显微镜确定的高温生长缓冲层(〜1350°C)上的AlN膜具有最低的胎面位错密度〜3×108 cm-2