Полуполярные слои GaN на наноструктурированном кремнии: технология и свойства

Предложен метод синтеза гексагонального GaN на подложках Si (100) и Si (113), на поверхности которой сформирована наноструктура с размером элементов меньше 100 нм. Установлено, что метод газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений в атмосфере водорода на таких подложках позволяет сформировать полуполярные слои GaN (10−11) и GaN (11−22) при минимальной полуширине рентгенодифракционной кривой качания около 30 arcmin. Показано, что в процессе образования слоя полуполярного AlN на начальной стадии эпитаксии на NP-Si (100) формируется гофрированная поверхность из полуполярных плоскостей AlN (10−11) и AlN (10−1-1) с противонаправленными «с"-осями. Затем в процессе роста GaN слоя осуществляется переход из симметричного состояния полуполярных GaN (10−11) и GaN (10−1-1) плоскостей в асимметричное состояние с ориентацией «с"-оси слоя GaN (10−11), причем переход, по видимому, определяется различием величин поверхностной энергии GaN при эпитаксии на гофрированной поверхности.