Полуполярные AlGaN-слои на наноструктурированной подложке Si(100)
Бессолов В.Н.1, Иванов А.Ю.2, Компан М.Е.1, Коненкова Е.В.1, Соломникова А.В.3, Шарофидинов Ш.Ш.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия

Email: lena@triat.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 19 февраля 2026 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2026 г.
Принята к печати: 12 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2026 г.
Структурные и спектроскопические методы диагностики использовались при изучении слоев AlGaN, выращенных методом хлорид-гидридной газофазной эпитаксии на подложке Si(100), с V-образной наноструктурой на поверхности (подложка NP-Si(100)) и буферным слоем AlN, осажденным методом реактивного магнетронного напыления. Рентгеноструктурный анализ показал, что применение низкотемпературного AlN-буферного слоя обеспечивает тенденцию кристаллизоваться блокам AlN с неполярной (10=10) ориентацией. NP-Si(100) подложка при толщине 10 мкм формирует блочную конфигурацию AlxGa1-xN-слоя, связанную с полуполярными ориентациями (10=13) и (10=15) с x=0.42 и x=0.39 соответственно. Дифрактограмма слоя показывает наличие блоков с полярной гексагональной AlxGa1-xN с x=0.36 и кубическими c-AlN(220) и c-AlN(420) кристаллографическими ориентациями. Атомно-силовая микроскопия показала, что слой AlGaN толщиной 150 мкм имеет размеры блоков 9 мкм и полуполярную кристаллическую ориентацию. Ключевые слова: полуполярный AlGaN, наноструктурированная подложка Si(100), хлорид-гидридная газофазная эпитаксия.
- M. Sobanska, Z.R. Zytkiewicz, K. Klosek, R. Kruszka, K. Golaszewska, M. Ekielski, S. Gieraltowska. Nanotechnology, 31, 184001 (2020). https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab6bf2
- A.S. Segal, D.S. Bazarevskiy, M.V. Bogdanov, E.V. Yakovlev. Phys. Status Solidi С, 6 (S2), S329 (2009). https://doi.org/10.1002/pssc.200880892
- A. Koukitu, J. Kikuchi, Y. Kangawa, Y. Kumagai. J. Cryst. Growth, 281 (1), 47 (2005). https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2005.03.010
- H. Fujikura, T. Konno, T. Kimura. Appl. Phys. Express, 15, 085504 (2022). https://doi.org/10.35848/1882-0786/ac8412
- Q. Chen, J. Dai, X. Li, Y. Gao, H. Long, Z.-H. Zhang, Ch. Chen, H.-Ch. Kuo. IEEE Electron Dev. Lett., 40 (12), 1925 (2019). https://doi.org/10.1109/LED.2019.2948952
- J.-L. Li, Y.-F. Li, Zh.-P. Liu. Nature Commun., 16, 4303 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-59613-5
- В.Н. Бессолов, M.E. Компан, Е.В. Коненкова, Ш.Ш. Шарофидинов, А.В. Соломникова, М.П. Щеглов. Письма ЖТФ, 4, 25 (2026). https://doi.org/10.61011/PJTF.2026.04.62321.20500
- M. Kuball. Surf. Interface Anal., 31, 987 (2001). https://doi.org/10.1002/sia.1134
- W. Zheng, R. Zheng, F. Huang, H. Wu, F. Li. Photon. Res., 3 (2), 38 (2015). https://doi.org/10.1364/prj.3.000038
- Современная кристаллография. Т. 3. Образование кристаллов, под ред. Б.К. Вайнштейна, А.А. Чернова, Л.А. Шувалова (М., Наука, 1980)
- A. Pandey, R. Prakash, Sh. Dutta, S. Dalal, A. Kumar, A.K. Kapoor, D. Kaur. AIP Conf. Proc., 1953, 100028 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5032964
- D.M. Waters, B. Thompson, G. Ferenczi, B. Hourahine, G. Cios, A. Winkelmann, Ch.J.M. Stark, Ch. Wetzel, C. Trager-Cowan, J. Bruckbauer. J. Appl. Phys., 137, 045701 (2025). https://doi.org/10.1063/5.0244438
- W.-T. Lin, L.-Ch. Meng, G.-J. Chen, H.-Sh. Liu. Appl. Phys. Lett., 66, 2066 (1995). https://doi.org/10.1063/1.113904
- V. Ivantsov. Cryst. Growth Des., 23 (5), 3805 (2023). https://doi.org/10.1021/acs.cgd.3c00180/
- L. Zhang, J. Wu, T. Han, F. Liu, M. Li, X. Zhu, Q. Zhao, T. Yu. Cryst. Eng. Commun., 23, 3364 (2021). https://doi.org/10.1039/D1CE00040C