1 1.同济大学 物理科学与工程学院, 先进微结构材料教育部重点实验室, 上海 200092
2 2.连城凯克斯科技有限公司, 无锡 214000
二十一世纪以来, 以氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)为代表的第三代宽禁带(Eg>2.3 eV)半导体材料正成为半导体产业发展的核心支撑材料。由于GaN与ZnO单晶生长难度较大, 成本较高, 常采用外延技术在衬底材料上生长薄膜, 因此寻找理想的衬底材料成为发展的关键。相比于传统的蓝宝石、6H-SiC、GaAs等衬底材料, 铝镁酸钪(ScAlMgO4)晶体作为一种新型自剥离衬底材料, 因其与GaN、ZnO具有较小的晶格失配(失配率分别为~1.4%和~0.09%)以及合适的热膨胀系数而备受关注。本文从ScAlMgO4晶体的结构出发, 详细介绍了其独特的三角双锥配位体结构与自然超晶格结构, 这是其热学性质与电学性质的结构基础。此外, ScAlMgO4晶体沿着c轴的层状结构使其具有自剥离特性, 大大降低了生产成本, 在制备自支撑GaN薄膜方面具有良好的市场应用前景。然而ScAlMgO4原料合成难度较大, 晶体生长方法单一, 主要为提拉法, 且与日本存在较大的差距, 亟需开发新的高质量、大尺寸ScAlMgO4晶体的生长方法来打破技术壁垒。
ScAlMgO4 自剥离衬底 晶格匹配 晶体生长 外延 综述 ScAlMgO4 self-peeling substrate lattice matching crystal growth epitaxy review
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
全固态激光器(DPL)作为新一代的优质相干光源,具有广阔的应用前景。全固态激光器中使用的大量晶体给晶体镀膜的研究与发展提出了挑战。重点介绍了DPL用晶体镀膜的研究进展以及存在的问题,并对晶体镀膜的未来进行了展望。
光学薄膜 全固态激光器 各向异性 晶格匹配 激光损伤阈值
在Al2O3(0001)衬底上用MOCVD(金属有机物气相沉积)方法进行了GaN的外延生长,通过Ｘ射线衍射(同步辐射源)研究了GaN和Al2O3(0001)的匹配关系。结果表明,经充分氮化的衬底上,GaN以单一的匹配方式沿［0001］方向生长;在Al2O3(0001)衬底未经氮化或氮化不充分时,不同程度地出现了其它三种绕〈1120〉晶带轴倾斜一定角度的匹配位向。指出了GaN/Al2O3(0001)的几种匹配方式的晶体学规律。GaN绕〈1120〉晶带轴倾斜的匹配方式是其外延生长过程中降低和Al2O3(0001)的晶格失配、释放界面应变的重要机制之一。
Al2O3(0001)衬底 晶格匹配
