Вышедшие номера
Механизм и кинетика начальных стадий роста пленки GaN
Кукушкин С.А.1, Бессолов В.Н.2, Осипов А.В.1, Лукьянов А.В.3
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Фонд поддержки науки и образования, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 28 мая 2001 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2002 г.

Изложены результаты теоретического анализа процессов роста на стадиях зарождения и оствальдовского созревания островков GaN в интервале температур 480-1000oC на поверхности подложки, покрытой буферным слоем AlN. Показано следующее. (1) При температурах (T>650oC) рост отровков контролируется химической реакцией образования молекул нитрида галлия вдоль контура поверхности островка. Зарождающиеся в этой температурной области островки имеют широкий спектр размеров. (2) При температурах (T<600oC) рост островков контролируется поверхностной диффузией атомов азота. Зарождающиеся при этой температуре островки имеют практически одинаковые размеры. (3) При температурах 600-650oC происходит постепенное изменение механизма роста островков - от поверхностной диффузии, контролируемой диффузией азота с большой длиной свободного пробега, к процессу, контролируемому диффузией галлия с меньшей длиной свободного пробега. Вычислены значения пересыщения, потока и функции распределения зародышей GaN по размерам при разных температурах подложки. Построены диаграммы, описывающие эволюцию фазового состава островков GaN в зависимости от температуры. Авторы считают своим приятным долгом поблагодарить Санкт-Петербургский научный центр РАН, Фонд поддержки науки и образования (Санкт-Петербург) и Российский фонд фундаментальных исследований (гранты N 02-0217216 и 02-0332471) за финансовую поддержку работы. Один из авторов (В.Н.Б.) пользовался также поддержкой программы "Поверхностные атомные структуры" (грант N 5-4-99).