Abstract
Crystal properties of wurtzite GaN films grown on $Al_2O_3$(0001) substrates under various nitrogen pressure and plasma power by electron cyclotron resonance molecular beam epitaxy were investigated by full width at half maximum of X-ray diffraction peak and scanning electron microscope. It was found that the nitrogen pressure has a large effect on the FWHM value of XRD, and the GaN film grown under the optimum nitrogen pressure contains high density of dislocations. These results suggest that the crystal quality is sensitive to the plasma source conditions and that the relaxation of stress depends of V/III ratio. However, substrate-surface nitridation has little effect on the relaxation of misfit stress.
다양한 질소 압력, 플라즈마 파워 상태에서 사파이어 기판위에 전자 사이클로트론 공명 MBE로 제작한 wurtzite GaN의 결정특성을 XRD의 반치폭, 주사전자 현미경으로 조 사하였다. 질소 압력은 XRD의 반치폭에 커다란 영향을 미치고 있으며 최적 질소 압력에서 제작한 시료에는 높은 dislocation density를 포함하고 있음을 알았다. 이러한 결과들은 갈륨 질소의 결정질(crystal quality)은 플라즈마 상태에 매우 민감하며 또한 스트레스 완화는 V/ III비에 의존하고 있음을 나타낸다. 그렇지만 사파이어 기판의 nitridation은 스트레스 완화에 커다란 영향을 미치지 않고 있었다.
