采用中温层实现高质量AlN/蓝宝石模板的高速生长

摘要： 本工作在蓝宝石衬底上以2.9微米/小时的高生长速率制备出无裂纹、高结晶质量且原子级光滑的3.3微米厚氮化铝薄膜。双轴X射线摇摆曲线显示(0002)和(101?2)晶面半高宽分别为315和419角秒，对应总穿透位错密度为9.79×10^8 cm^-2。通过引入中温缓冲层有效抑制了裂纹并提升了结晶质量。研究发现，在适当温度下引入中温氮化铝层可显著降低螺位错与刃位错密度。结晶质量的改善归因于中温氮化铝层延缓了氮化铝岛状晶的合并过程，并提高了位错在该温度条件下湮灭的概率。该方法为制备适用于大规模工业生产的实用型厚氮化铝模板提供了可行途径。