À l'Atelier International sur les Semi-conducteurs de Nitrure (IWN) en Suisse les 6-10 octobre, Prof. Misaichi Takeuchi de l'Université de Ritsumeikan, Japon, a présenté des mesures in-situ de lordose gagnées avec le système de métrologie du ` s EpiCurve®R TTT de LayTec sur le réacteur de MOCVD d'AIXTRON 200 RFS.
Fig. 1 : Mesures de Lordose : courbure noire - 1 traitement préparatoire de TMAl d'accroissement de phase de 0 sec ; courbure rouge - 1 traitement préparatoire de TMAl d'accroissement de phase de sec 150 ; courbure verte - accroissement de 2 phases, TMAl=0 sec, NH3 pendant l'adoucissement ; courbure bleue - accroissement de 2 phases, sec TMAl=0, sans NH3 pendant l'adoucissement
Le senseur combine le cintrage, la température et le taux de croissance de disque surveillant avec des mesures spectroscopiques de réflectivité. Le Prof. Takeuchi et son équipe a utilisé le système de mesure pour développer une méthode neuve d'accroissement pour des couches épaisses fêlure fêlure d'AlN sur le saphir et de n-AlGaN sur AlN/saphir afin d'optimiser les émetteurs UV profonds AlGaN-basés et les HEMTs à haute tension d'AlGaN/AlGaN.
Pour ces dispositifs la voie la plus simple d'améliorer la qualité de couche, c.-à-d. pour réduire des valeurs de XRD FWHM, est d'élever des couches plus épaisses. En même temps, fêler provoqué par relaxation de tension à l'épaisseur critique doit être évité. Pour régler la tension, Prof. Takeuchi avait l'habitude EpiCurve®R TTT pour surveiller la lordose de disque, la réflectivité spectroscopique (λ=330-750 nanomètre) et la température réelle de disque simultanément. Les mesures lui ont permises de suivre l'évolution surface-morphologique de nano-échelle et de comprendre l'influence des paramètres d'accroissement d'AlN sur l'épaisseur critique.
Ce travail a prouvé que l'accroissement installé Al-Polaire a eu une tendance d'augmenter le cintrage de disque et le stress de film, attendu que l'accroissement N-Polaire n'a pas fait. Avec cette connaissance, Prof. Takeuchi a élaboré une procédure en deux étapes neuve d'accroissement se composant des stades de traitement préparatoire avec le NH3 ou le TMAl pour régler la polarité, l'accroissement de couche de graine, l'adoucissement et les stades extérieurs de surcroissance pour produire des films Al-Polaires de faible-tension.
Sec 1 affiche les données de lordose des échantillons avec l'accroissement en pas à pas avec le traitement préparatoire de TMAl de 0 sec (quelques textures y compris de Npolar) et 150 de Fig. (complet Al-Polaire), et l'accroissement en deux étapes avec et sans le NH3 pendant l'adoucissement du TMAl de = des couches de injection 0 sec. La polarité extérieure des deux échantillons en deux étapes d'accroissement ont été unifiées à Al-Polaire. Cependant, la tension dans les deux échantillons est effectivement réduit avec l'échantillon Al-Polaire de sec TMAl=150. Par Conséquent, des films d'AlN de faible-tension avec la surface Al-Polaire ont été formés. En Outre, la recherche a prouvé que (002) et (102) valeurs de XRD FWHM ont été rigoureusement améliorées par l'accroissement en deux étapes.
À l'IWN, Prof. Takeuchi a également présenté les résultats de l'accroissement des couches d'AlN insérées sous des couches fortement dopées d'AlGaN sur le saphir. Dans ce cas, le cintrage de disque et fêler sont sérieux problème parce que les couches fortement SI-Dopées de n-AlGaN augmentent le cintrage concave. EpiCurve®R TTT a trouvé l'accumulation doper-induite relative de contrainte de traction. Prof. Takeuchi pourrait directement marquer cet effet avec ex situ des valeurs de XRD FWHM.