CERCETĂRI XRD ȘI XPS ALE STRATURILOR DE AlN, AlGaN, GaN DEPUSE PE SILICIU PRIN METODA HVPE

Simion RAEVSCHI, Nicolae SPALATU, Vasile BOTNARIUC, Leonid GORCEAC, Tamara POTLOG, Marius DOBROMIR* Universitatea de Stat din Moldova *Universitatea „Al.I. Cuza” din Iaşi (România)

Rezumat

Prin metoda reacțiilor chimice de transport HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) in sistemul (H2-NH3-HCl-Al-GaSi) au fost sintetizate straturi subțiri de AlN, AlGaN, GaN pe substraturi de siliciu, Si(111). Morfologia suprafeței, precum și a secțiunilor transversale ale structurilor a fost cercetată prin metoda SEM (Scanning Electron Microscopy) de rezoluție înaltă. Compoziția în secțiune transversală a structurilor a fost studiată prin metoda XRD (X-Ray Diffraction method), iar de suprafață – prin metoda XPS (X-Ray Photoelectronic Spectroscopy). Afară de aluminiu, galiu și azot în straturi au fost depistate oxigen și carbon. S-a stabilit că concentrația oxigenului pe suprafața straturilor de GaN, depuse la temperaturi relativ mai joase, este mai mică. Se presupune că concentrația ridicată a oxigenului în straturi are loc în urma descompunerii cuarțului, din care este confecționat reactorul, la temperaturi ridicate. S-a constatat că încorporarea galiului în straturile de AlGaN este diminuată de fluxul precursorilor aluminiului. Prin aceasta se demonstrează că viteza reacțiilor chimice ale precursorilor azotului cu ale aluminiului este semnificativ mai mare decât cu ale galiului, ultimele fiind înlăturate din zona de depunere de fluxul gazului de transport. Cuvinte-cheie: GaN, Si, AlN, AlGaN, SEM, XRD, XPS, HVPE.