Alumiinigalliumnitridin valmistus MOVPE-menetelmällä

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2005

Department

Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto

Major/Subject

Optoelektroniikka

Mcode

S-104

Degree programme

Language

fi

Pages

64

Series

Abstract

Tämä diplomityö käsittelee alumiinigalliumnitridin epitaktista valmistusta galliumnitridikerroksen päälle. Työ tehtiin Teknillisen korkeakoulun Optoelektroniikan laboratoriossa. AlGaN-kerrokset valmistettiin MOVPE-laitteistolla ja niiden ominaisuuksien tutkimiseen käytettiin MOVPE-laitteiston valmistuksenaikaista refiektometriä, röntgendiffraktometriä, atomivoimamikroskooppia ja fotoluminesenssimittalaitteistoa. Kiteiden alumiinipitoisuuden todettiin olevan TMAl- ja TMGa -lähdeaineiden molaarista virtaussuhdetta alhaisempi. Kiteen alumiinipitoisuuden arviointia ei voitu suorittaa ainoastaan molaaristen kaasuvirtausten suhteiden perusteella, koska muut valmistusparametrit vaikuttavat alumiinin osuuteen merkittävästi. Lähdeaineiden V/III-suhteen suurentaminen johti kalvon alumiinipitoisuuden nousuun. AlGaN-kerrosten kasvun todettiin olevan reaktiivisten ryhmän III aineiden määrän rajoittamaa V/III-suhdevälillä 1250 - 2750. Korkeilla alumiiniosuuksilla kerroksissa havaittiin selviä halkeamia. Halkeamia lukuun ottamatta V/III-suhteella ei todettu olevan vaikutusta kalvon pinnan morfologiaan. Valmistuslämpötilan nostamisen todettiin hidastavan kalvojen kasvunopeutta lämpötilavälillä 940 - 1300 °C. Kerroksen alumiinipitoisuus nousi valmistuslämpötilan noustessa. Tasaisin pinnan morfologia saavutettiin l240°C:n lämpötilassa. 590 - 630 °C:n lämpötilassa AlGaN-kalvot kasvoivat saarekekasvuna. Alumiinipitoisuuden noustessa kerrosten kidelaatu heikkeni merkittävästi.

Description

Supervisor

Sopanen, Markku

Thesis advisor

Lang, Teemu

Keywords

aluminium gallium nitride, alumiinigalliumnitridi, MOVPE, MOVPE, gallium nitride, galliumnitridi, two-step growth method, kaksivaiheinen valmistusmenetelmä, sapphire, safiiri, in situ, reflektometri, reflectrometry, AFM, AFM, XRD, XRD, fotoluminesenssi, photoluminescence

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120451426

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK