Strain management and AlN crystal quality improvement with an alternating V/III ratio AlN superlattice

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作者
Bin Tang,Zehong Wan,Hongpo Hu,Liyan Gong,Shengjun Zhou
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:118 (26) 被引量:24
标识
DOI:10.1063/5.0048656
摘要

We report the metal-organic chemical vapor deposition growth of high-quality AlN on sapphire enabled by an alternating V/III ratio AlN superlattice. We demonstrated that the insertion of an alternating V/III ratio AlN superlattice facilitates the relaxation of tensile stress during growth and assists the annihilation of threading dislocations. Dislocation inclination was proposed to play a major role in the stress relaxation and dislocation reduction, which not only provides an effective misfit-dislocation component but also increases the dislocation reaction probability. By this method, crack-free 3.25 μm-thick AlN films were grown on flat sapphire substrate (FSS) and nano-patterned sapphire substrate (NPSS) at 1180 °C, and the full width at half maximum of (002)/(102) rocking curves was 204/408 and 152/323 arcsec for such AlN/FSS and AlN/NPSS templates.

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