非极性高Al组分AlGaN的高温MOCVD外延生长及其物性研究

GaN基深紫外器件由于其潜在优势而受广泛关注，但效率低下严重制约了其发展，高质量非极性高Al组分AlGaN的获得是解决上述问题的优先途径。然而，由于没有同质衬底材料,使得制备无裂纹、高质量非极性高Al组分AlGaN十分困难，而非极性AlN模板将为制备无裂纹高质量的非极性高Al组分AlGaN和发展高效深紫外器件提供坚实基础。本项目利用高温（1400度）金属有机物气相沉积方法，提出源料周期调制和生长初期形成微小孔洞的无掩模横向外延法，在R面或M面蓝宝石上制备非极性AlN模板，然后在此模板上外延生长非极性高Al组分AlGaN材料。研究非极性AlN和AlGaN的外延生长机理及应力和缺陷抑制方法，揭示Al原子在R面或M面蓝宝石上的扩散迁移规律；解决外延膜的开裂、表面粗糙、存在取向性和结晶质量差等问题，最终获得高质量非极性高Al组分AlGaN外延膜及其低维量子结构，为实现高效率深紫外光电器件奠定基础。