E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Έλεγχος της πολικότητας επιταξιακού GaN πάνω σε υπόστρωμα Si(111)

Αρχική Έλεγχος της πολικότητας επιταξιακού GaN πάνω σε υπόστρωμα Si(111)

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000399721

Τίτλος

Έλεγχος της πολικότητας επιταξιακού GaN πάνω σε υπόστρωμα Si(111)

Άλλος τίτλος

Control of GaN polarity on Si(111) substrate

Συγγραφέας

Τσικριτσάκη, Ελευθερία Ι.

Σύμβουλος διατριβής

Γεωργακίλας, Αλέξανδρος

Μέλος κριτικής επιτροπής

Ηλιόπουλος, Ελευθέριος
Χατζόπουλος, Ζαχαρίας

Περίληψη

Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν ο έλεγχος της πολικότητας των επιταξιακών στρωμάτων ετεροδομών ΙΙΙ-Νιτριδίων που αναπτύχθηκαν πάνω σε υποστρώματα Si (111), με την τεχνική της Επίταξης με Μοριακές Δέσμες με πηγή πλάσματος αζώτου (PAMBE). Ανάλογα με τις εφαρμογές, μπορεί να είναι επιθυμητή η πολικότητα μετώπου-Ga (μετάλλου ΙΙΙ) ή μετώπου-Ν. Αναπτύχθηκαν δύο ομάδες δειγμάτων λεπτών υμενίων GaN (0001) πάνω σε υποστρώματα Si (111). Στα δείγματα αυτά μεταβλήθηκαν οι συνθήκες ανάπτυξης και το πάχος ενός αρχικού στρώματος πυρηνοποίησης AlN πάνω στην επιφάνεια του Si (111) και εξετάστηκε η επίδραση τους στην πολικότητα, τη μορφολογία της επιφάνειας και τις κρυσταλλικές και ηλεκτρικές ιδιότητες του αναπτυσσόμενου υλικού. Στα διαφορετικά στρώματα πυρηνοποίησης AlN μεταβλήθηκαν η θερμοκρασία υποστρώματος, ο λόγος των προσπιπτουσών ροών Al/N και το πάχος του στρώματος AlN. Πάνω στα λεπτά αυτά υμένια αναπτύχθηκαν ετεροδομές HEMT AlN/GaN και AlGaN/GaN, προκειμένου να επιτευχθεί ο σχηματισμός ενός διδιάστατου ηλεκτρονικού αερίου (2DEG). Ο προσδιορισμός της πολικότητας των στρωμάτων GaN βασίστηκε στην επιλεκτική απόξεση του GaN μετώπου-Ν, με εμβάπτισή του σε υδατικό διάλυμα KOH. Εξετάσθηκε επίσης η υλοποίηση μετρήσεων χωρητικότητας-τάσης (C-V) για να προσδιοριστεί o σχηματισμός και η θέση του διδιάστατου ηλεκτρονικού αερίου (2DEG), στις ετεροδομές. Τα πειράματα προσδιορισμού της πολικότητας των επιταξιακών στρωμάτων έδειξαν ότι επιτυγχάνεται πολικότητα μετώπου-Ga, όταν χρησιμοποιείται στρώμα πυρηνοποίησης AlN με πάχος έως 2nm. Η πολικότητα μετώπου-Ga μπορεί, επίσης, να επιτευχθεί με στρώμα πυρηνοποίησης AlN μεγαλύτερου πάχους όταν αυτό αναπτύσσεται σε χαμηλή θερμοκρασία και συνθήκες περίσσειας Ν. Πολικότητα μετώπου-Ν επιτυχγάνεται με την ανάπτυξη στρωμάτων πυρηνοποίησης AlN με πάχος λίγες δεκάδες nm, σε στοιχειομετρικές συνθήκες. Η πολικότητα των στρωμάτων GaN, αλλά και οι συνολικές συνθήκες ανάπτυξης των στρωμάτων πυρηνοποίησης AlN, επηρέασαν την μορφολογία της επιφάνειας, τη συνολική κρυσταλλική ποιότητα και τις ηλεκτρικές ιδιότητες των ετεροδομών GaN.

Φυσική περιγραφή

110 σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.

Γλώσσα

Ελληνικά

Θέμα

HEMT

III-Nitrides

III-Νιτρίδια

MBE

Ημερομηνία έκδοσης

2016-03-18

Συλλογή