蓝宝石基无极性GaN薄膜外延生长及LED器件研究

本项目从发展高发光功率GaN基LED出发，为了消除C面GaN材料的极化效应，围绕在R面蓝宝石衬底上，无极性GaN薄膜材料外延生长的技术问题，研究、探索提高无极性GaN薄膜材料生长质量的新方法、新技术以及光电器件制备中的关键基础技术。.由于在R面蓝宝石衬底生长的A面GaN薄膜的位错密度和堆垛层错密度较高，结晶质量较差。如何进一步降低无极性GaN外延膜的位错密度，提高其晶体质量是本项目的研究重点。针对无极性GaN外延膜高位错密度的问题，基于横向外延生长原理，并结合MOCVD薄膜生长技术，采用化学方法处理R面蓝宝石衬底表面，以形成一定的图案，然后在此一定图案的R面蓝宝石衬底上外延生长出高质量的无极性GaN薄膜；随后，采用中温超薄富镓插入层，进行二次横向外延生长，进一步降低位错密度，生长出更高质量的无极性GaN薄膜，并在此基础上外延生长出高效无极性GaN基LED外延片。