SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:liu-200268"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:liu-200268" > High growth rate ma...

High growth rate magnetron sputter epitaxy of GaN using a solid Ga target

Pingen, Katrin (författare)
Linköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska fakulteten,Fraunhofer Inst Organ Elect, Germany; Tech Univ Dresden, Germany
Hinz, Alexander M. (författare)
Fraunhofer Inst Organ Elect, Germany; Tech Univ Dresden, Germany
Sandström, Per (författare)
Linköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska fakulteten
visa fler...
Wolff, Niklas (författare)
Univ Kiel, Germany; Univ Kiel, Germany
Kienle, Lorenz (författare)
Univ Kiel, Germany; Univ Kiel, Germany
Scipioni, Larry (författare)
PVD Prod Inc, MA 01887 USA
Greer, James (författare)
PVD Prod Inc, MA 01887 USA
von Hauff, Elizabeth (författare)
Fraunhofer Inst Organ Elect, Germany; Tech Univ Dresden, Germany
Hultman, Lars (författare)
Linköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska fakulteten
Birch, Jens (författare)
Linköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska fakulteten
Hsiao, Ching-Lien (författare)
Linköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska fakulteten
visa färre...
 (creator_code:org_t)
PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD, 2024
2024
Engelska.
Ingår i: Vacuum. - : PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD. - 0042-207X .- 1879-2715. ; 220
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Magnetron sputter epitaxy (MSE) is a promising processing route for group-III nitride semiconductors, with the potential to enable high-quality and low cost GaN growth for widespread use. However, fundamental techno-logical hurdles must be overcome to enable the adoption of MSE in industrial production. Here, we present a new UHV-compatible magnetron design with high-performance cooling, enabling high GaN growth rates at high growth temperatures using a solid Ga target. The magnetron is tested with a wide range of process parameters and a stable process is feasible while maintaining the solid state of the Ga target. High GaN growth rates of up to 5 mu m/h are achieved at room temperature and a growth rate of 4 mu m/h at high temperature, which is one order of magnitude higher compared to MSE with a liquid target. We grow GaN on c-plane sapphire substrates and show the impact of partial pressure ratio and target-to-substrate distance (TSD) on growth rate, film morphology and crystal quality of GaN films with scanning electron microscopy and X-ray diffraction. While the growth rate and film morphology are strongly impacted by the process parameter variation, the crystal quality is further impacted by the overall film thickness. For a 2 mu m thick GaN film a full width at half maximum of X-ray rocking curve (omega-FWHM) of GaN 10 1 1 reflection of 0.32 degrees is achieved. We demonstrate a process window for growth of dense and smooth GaN films with high crystal quality using low N2 flow rates and high TSD. By introducing a 20 nm AlN nucleation layer prior to the growth of 390 nm GaN, the omega-FWHM of GaN 0002 reflection of 0.19 degrees is achieved. The epitaxially grown crystalline structure is precisely examined by transmission electron microscopy.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Kemi -- Oorganisk kemi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Chemical Sciences -- Inorganic Chemistry (hsv//eng)

Nyckelord

GaN; Solid Ga; Magnetron sputter epitaxy; Growth rate

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

  • Vacuum (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy