磊晶成長

在Si基板上成長GaN時,主要的課題為下列何者?

  1. A基板非常昂貴
  2. B晶格常數與熱膨脹係數的差異大,容易產生差排、裂紋及晶圓翹曲
  3. CGaN完全無法成長
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正確答案:B. 晶格常數與熱膨脹係數的差異大,容易產生差排、裂紋及晶圓翹曲

GaN與矽的晶格常數相差約17%,差異很大,因此會產生許多差排;GaN的熱膨脹係數也較大,所以在1000 ℃以上成長後冷卻,膜會受到拉伸應力,容易產生裂紋及數十µm的晶圓翹曲。此外還有Ga與Si在高溫下反應的問題。藉由AlN的成核層與AlGaN等多層緩衝層來抵消應力,已使200 mm Si基板上的GaN成長達到實用化。

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