Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanizm spontanicznego zarodkowania i wzrostu techniką MBE oraz właściwości nanodrutów GaN

Sobańska M., Wierzbicka A., Kłosek K., Tchutchulashvili G., Borysiuk J., Żytkiewicz Z. R.

Postępy Fizyki

|

2016

|

T. 67, z. 1-2

45--58

PL

Praca przedstawia aktualny stan wiedzy na temat zarodkowania bez użycia zewnętrznego katalizatora i wzrostu techniką epitaksji z wiązek molekularnych z plazmowym źródłem azotu (plasma-assisted molecular beam epitaxy - PAMBE) nanodrutów azotku galu, a także perspektywy zastosowań takich struktur w wydajnych przyrządach mikroelektronicznych, optoelektronicznych i w sensorach biochemicznych. Szczególny nacisk położony jest na badania prowadzone w tym zakresie w Zespole Wzrostu MBE Nanostruktur Azotko wych Instytutu Fizyki PAN w Warszawie. Omówione są zagadnienia związane z badaniami mechanizmu spontanicznego zarodkowania nanodrutów GaN, w tym wykorzystanie technik RHEED i spektroskopii masowej do obserwacji in-situ procesów zachodzących na podłożu w trakcie nukleacji i wzrostu nanodrutów. Następnie przedstawione są typowe właściwości strukturalne i optyczne nanodrutów GaN na podłożach Si i amorficznych warstwach AlxOy. Pokazane jest jak mikrostruktura podłoża determinuje kinetykę zarodkowania, ułożenie na podłożu, polarność i właściwości optyczne nanodrutów. W końcowej części przedstawione są przykłady wytwarzania i zastosowań w badaniach fizycznych bardziej złożonych struktur nanodrutów półprzewodników azotkowych.

2

Recognition and characterization of defects in GaN epilayers

Jezierska E., Borysiuk J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

277--282

EN

Using conventional and high resolution electron microscopy typical contrast was identiﬁed for the “a” pure edge threading dislocations in GaN layers grown on SiC and sapphire. Their atomic structure was shown to exhibit 5/7 atoms conﬁguration. The {1 2 10} stacking fault has two atomic conﬁgurations in wurtzite GaN with 1/2<10 1 1> and 1/6<20 2 3> displacement vectors. It originates from steps at SiC surface and it can form on a flat (0001) sapphire surface. In the investigated samples mainly Holt conﬁguration of inversion domains and zigzag boundaries were found. This conﬁguration is realized by inversion with displacement c/2. Different types of nanopipes were found on the cross-sectional GaN/Al2O3 specimens. Most of the observed nanopipes have hexagonal cross-section on planar view and the diameter in the range 5÷20 nm. Screw distortion around the nanopipes was conﬁrmed using Large-Angle Convergent-Beam Electron Diffraction (LACBED) images. Cubic-GaN inclusions were found as colonies of triangular pyramids with the hill of triangle towards SiC substrate. The appearance of second phase precipitates inside wurtzite GaN epilayer is associated with stacking mismatch boundaries and misoriented mosaic domains. The size of c-GaN inclusions is in the range 2÷16 nm with average lateral diameter near 5 nm.

PL

Krawędziowe dyslokacje typu ,,a” przebiegające na wskroś warstw epitak- sjalnych GaN/SiC zidentyﬁkowano na podstawie typowego kontrastu, stosując techniki konwencjonalne i wysokorozdzielczą mikroskopię elektronową. Określono atomową konﬁgurację rdzenia dyslokacji, jako układ 5/7 najbliższych atomów. Występujące w strukturze wurcytu błędy ułożenia {1 2 10} przyjmują w badanych warstwach epitaksjalnych GaN dwie konﬁgurację 0 różnych wektorach przemieszczenia 1/2<10 1 1> i 1/6<20 2 3>. Powstają one na skutek tworzenia stopni na powierzchni podłoża SiC lub na płaskich powierzchniach bazowych szaﬁru. Stwierdzono występowanie granic domen inwersyjnych i granic typu zig-zag o konﬁguracji charakteryzującej się złożeniem inwersji i przemieszczenia c/2 w kierunku osi heksagonalnej. W warstwach epitaksjalnych GaN/szaﬁr zaobserwowano nanorurki jako dyslokacje śmbowe o otwartym rdzeniu. Większość nanorurek na przekroju planarnym wykazywała kształt heksagonahiy i rozmiary w zakresie 5 ÷20 nm. Dystorsja śmbowa wokół nanorurek została potwierdzona za pomocą metody zbieżnej wiązki elektronów przy dużych kątach zbieżności (LACBED). W strukturze heksagonalnej GaN/SiC zaobserwowano obszary fazy o sieci regulamej c-GaN, jako kolonie o kształcie odwróconych piramidek o wielkości u podstawy 2÷16 nm, przy średniej wielkości 5 nm.

3

Krystalizacja techniką PAMBE nanostruktur GaN na podłożach Si

Żytkiewicz Z. R., Sobańska M., Kłosek K., Borysiuk J., Wierzbicka A., Reszka A., Tchutchulashvili G.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

14-15

PL

W pracy przedstawiono wyniki uzyskane podczas wzrostów warstw i nanostruktur GaN na podłożach Si (111) przy wykorzystaniu techniki epitaksji z wiązek molekularnych z plazmowym źródłem azotu. Omówiono wpływ warunków wzrostu na właściwości otrzymywanych struktur.

EN

We report results of our studies on plasma-assisted MBE growth and properties of GaN layers and nanostructures deposited on Si (111) substrates. The influence of growth conditions on the properties of GaN nanostructures is discussed.

4

Krystalizacja i właściwości warstw GaN osadzanych na podłożach Si(111) techniką epitaksji z wiązek molekularnych z plazmowym źródłem azotu

Żytkiewicz Z. R., Sobańska M., Łusakowska E., Kłosek K., Borysiuk J., Wierzbicka A., Reszka A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

27-30

PL

W pracy przedstawiono szczegóły procesu wzrostu warstw GaN na podłożach Si(111) przy wykorzystaniu techniki epitaksji z wiązek molekularnych z plazmowym źródłem azotu. Omówiono również wpływ warunków wzrostu na właściwości otrzymywanych warstw.

EN

In this work details of procedure of GaN growth on Si(111) substrates by molecular beam epitaxy with the use of RF plasma nitrogen source are presented Influence of growth conditions on properties of the layers is discussed.

5

Badanie heterostruktur związków AIIIN zawierających warstwy ultracienkie

Wójcik M., Gaca J., Turos A., Strupiński W., Caban P., Borysiuk J., Pathak A. P., Sathish N.

Materiały Elektroniczne

|

2008

|

T. 36, nr 4

61-84

PL

Niedopasowanie sieciowe pomiędzy szafirowym podłożem i warstwą epitaksjalną GaN prowadzi do powstawania naprężeń i dyslokacji niedopasowania. Jest ono także główną przyczyną trudności, na jakie napotyka wzrost epitaksjalny warstw związków AIIIN. Próby rozwiązania tego problemu polegają m.in. na stosowaniu warstwy buforowej [1-3]. Niekiedy może ona zawierać supersieć o bardzo krótkiej fali modulacji składu chemicznego, która obniża gęstość dyslokacji, a także poprawia strukturę docelowej warstwy epitaksjalnej [4-5]. W artykule prezentowane są wyniki badań systemów epitaksjalnych związków AIIIN, odkładanych na podłożu szafirowym o orientacji 001, dotyczące struktury warstw AlN, AlGaN oraz GaN o bardzo małej grubości, a także cech budowy krystalicznej warstwy buforowej i jej wpływu na wzrost i strukturę docelowej warstwy epitaksjalnej GaN.

EN

The lattice misfit between Al2O3 substrate and epitaxial GaN layer generates stresses and numerous misfit dislocations. This leads to difficulties in the epitaxial growth of the GaN layer. The attempts to resolve this growth problems consist in employing the buffer layer with the ultra thin period AlGaN/GaN superlattice. This superlattice is expected to reduce the dislocations density and improve the structure of epitaxial GaN layer. In this work we present the results of the investigation of the structure of AlGaN/GaN superlattice used as a buffer layer on the crystalline and chemical order of the extremely thin AlN, GaN and AlGaN layers

6

Wpływ zastosowania wysokotemperaturowej warstwy zarodkowej AIN na właściwości GaN osadzanego na podłożach szafirowych

Lenkiewicz D., Strupiński W., Zdunek K., Ratajczak R., Stonert A., Borysiuk J., Caban P., Dumiszewska E., Kościewicz K., Wesołowski M.

Materiały Elektroniczne

|

2007

|

T. 35, nr 3-4

5-18

PL

Warstwy epitaksjalne związków półprzewodnikowych typu AIII-N są szeroko stosowane w przyrządach optoelektronicznych i mikrofalowych między innymi takich jak diody elektroluminescencyjne, detektory UV i tranzystory HEMT. Wskutek niedopasowania sieciowego pomiędzy warstwą a podłożem szafirowym istnieje konieczność stosowania przejściowej niskotemperaturowej warstwy zarodkowej. Typowa temperatura wzrostu warstwy zarodkowej (~550°C) jest znacznie niższa od temperatury wzrostu dalszych warstw aplikacyjnych przyrządu (≥ 1070C). Podczas zwiększania temperatury, w warstwie zarodkowej zachodzi przemiana struktury kubicznej w heksagonalną, której towarzyszy tworzenie się defektów strukturalnych (błędów ułożenia), co prowadzi do pogorszenia się parametrów przyrządu. Niniejsza praca koncentruje się na otrzymaniu warstwy zarodkowej w wyższej temperaturze z pominięciem niekorzystnego etapu zmiany struktury. Zastosowanie takiej warstwy zarodkowej z A1N pozwala na otrzymanie stabilnej struktury heksagonalnej o niskiej gęstości defektów strukturalnych oraz otwiera możliwość natychmiastowego dwuwymiarowego wzrostu warstwy aplikacyjnej GaN. Analizowane warstwy GaN charakteryzują się znacznie mniejszą szerokością połówkową rentgenowskiego widma dyfrakcyjnego dla promieniowania odbitego w kierunku <0002> oraz znacznie wyższą rezystywnością w porównaniu do warstw GaN otrzymanych metodą dwuetapową. W pracy przedstawiono wyniki badań wysokotemperaturowej warstwy zarodkowej oraz wpływu warunków jej wzrostu na strukturę krystaliczną i właściwości elektryczne warstw GaN. Zaprezentowano możliwość uzyskania wysokorezystywnych warstw GaN na podłożach szafirowych. Zaobserwowano znaczący wpływ temperatury wzrostu na właściwości heterostruktur wykorzystujących związki typu GaN.

EN

The III-N compounds are widely used for manufacturing optoelectronic and microwave devices such as electroluminescent diodes, UV detectors and HEMTs. Application of the lattice-mismatched sapphire substrates requires using low-temperature transition nucleation layers. Typically, the growth temperature of a nucleation layer is 550°C and highly differs from that of the subsequent application layer equal to 1070°C. The temperature increase has a detrimental effect on the structure of the nucleation layer. As a result, more lattice defects, such as interstitials, dislocations and stacking faults are formed in the application layer leading in consequence to deterioration of the device parameters. Present work concentrates on the development of a high-temperature nucleation layer and elimination of the harmful effect of the high temperature. The application of such A1N nucleation layer allows us to obtain a stable hexagonal structure with lower defect density, and it opens up also a possibility for an immediate two-dimensional growth of GaN application layer. The studies of high-temperature nucleation layers properties, their growth conditions and structural and electrical parameters of GaN application layers have been performed. The possibility to obtain the GaN layers with a high-resistivity using sapphire substrates and the AIN nucleation layers has been shown.