Si衬底上高质量 GaN连续厚膜

低位错密度GaN连续膜是Si衬底上准垂直结构GaN功率电子器件的核心，对器件耐压特性有重要的影响。然而在Si衬底GaN的外延生长中，通常情况下GaN中位错弯曲湮灭会同时消耗大量压应力，使得GaN残余压应力难以补偿降温中产生的张应力，最终导致外延膜的开裂。即通常低位错密度与厚度是难以兼得的。针对这个难题，我们创新提出了空位工程，在生长中故意引入高浓度Ga空位，使位错通过吸附Ga空位快速发生弯曲湮灭，并且这个过程几乎不消耗压应力。基于这种空位工程技术，我们可以获得表面无裂纹的，厚度超过9.5 μm Si衬底GaN连续厚膜，这种高质量的Si衬底GaN厚膜为实现高耐压的功率器件提供了良好的基础。同时我们也针对Si衬底上AlN薄膜的晶体质量提升开展了多种创新性研究，为后续高质量GaN生长做好铺垫。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集聚焦于在硅衬底上制备高质量的氮化镓（GaN）连续厚膜，通过创新的空位工程技术解决了低位错密度与厚度难以兼得的难题，成功获得了厚度超过9.5微米的无裂纹GaN膜。这为开发高耐压的功率电子器件提供了关键材料基础。