近日，省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院研究人員在藍(lán)寶石襯底上發(fā)展了一種高速制備AlN模板的方法，通過(guò)采用中溫層進(jìn)行應(yīng)力調(diào)控與位錯(cuò)抑制，結(jié)合低V/III比高溫生長(zhǎng)技術(shù)，在2.9μm/h的高生長(zhǎng)速率下，制備出XRD（002）與（102）面搖擺曲線半峰寬分別低至315與419 arc sec厚度為3.3μm的高質(zhì)量AlN模板，其位錯(cuò)密度為9.79×108cm-2.5×5μm2范圍內(nèi)原子力顯微鏡（AFM）掃描可見(jiàn)清晰的單層原子臺(tái)階，表面粗糙度均方根值（RMS）低至0.14 nm。該指標(biāo)為當(dāng)前報(bào)道的高速生長(zhǎng)AlN的最好水平，進(jìn)一步加快了AlGaN基固態(tài)紫外光源的商用化進(jìn)程。

工作部分結(jié)果以“Growth of high quality AlN/sapphire templates with high growth rate using a medium-temperature layer”為題發(fā)表在SCI期刊superlattices and microstructures上。

省半導(dǎo)體院吳華龍博士為論文第一作者，趙維博士與陳志濤博士為論文通訊作者。該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省科技項(xiàng)目與廣東省科學(xué)院發(fā)展專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。

隨著現(xiàn)今主流的含汞紫外光源被禁止生產(chǎn)與銷售，鋁鎵氮（AlGaN）基紫外光源憑借著優(yōu)越的材料特性與環(huán)境友好性已成為備受期待的新一代商用化紫外光源。量產(chǎn)制備出具有低位錯(cuò)密度、原子級(jí)光滑表面的高質(zhì)量AlN襯底/模板是實(shí)現(xiàn)高性能AlGaN基紫外光源產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，也是當(dāng)前的技術(shù)瓶頸之一。受限于異質(zhì)外延與前驅(qū)體的預(yù)反應(yīng)，當(dāng)前MOCVD制備的AlN模板存在著位錯(cuò)密度高與表面粗糙等問(wèn)題，特別是目前AlN生長(zhǎng)速率普遍偏低（≤1μm/h），極大阻礙了AlGaN基固態(tài)紫外光源的商用化進(jìn)程。因此，在高生長(zhǎng)速率下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的AlN模板制備有著重要的產(chǎn)業(yè)需求。

（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.spmi.2018.12.008）

（省半導(dǎo)體院 吳華龍/供稿）