Croissance épitaxiale

Quel est le principal enjeu de la croissance de GaN sur substrat Si ?

  1. ALe substrat est très coûteux
  2. BLes grandes différences de paramètre de maille et de coefficient de dilatation thermique favorisent les dislocations, les fissures et le gauchissement de la plaquette
  3. CLe GaN ne croît pas du tout
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Réponse : B. Les grandes différences de paramètre de maille et de coefficient de dilatation thermique favorisent les dislocations, les fissures et le gauchissement de la plaquette

Le GaN et le silicium présentent un désaccord de maille d'environ 17 %, ce qui génère de nombreuses dislocations ; de plus, le coefficient de dilatation thermique du GaN étant supérieur, le refroidissement après croissance au-delà de 1000 ℃ met la couche en tension, favorisant les fissures et un gauchissement de la plaquette de plusieurs dizaines de µm. Le Ga et le Si réagissent en outre à haute température. Grâce à une couche de nucléation en AlN et à des couches tampons multicouches en AlGaN ou analogue compensant les contraintes, la croissance de GaN sur Si de 200 mm est entrée en pratique.

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