金属调制分子束外延生长氮化铝薄膜

本文利用等离子体辅助分子束外延(PA-MBE)系统,对常规连续外延生长和金属调制外延(MME)生长AlN薄膜进行研究.研究发现:常规连续外延方法生长模式不易控制,容易出现过度富Al和富N模式生长,而且微富Al模式生长还会出现一些凹坑,表面形貌较粗糙;然而利用MME方法生长AlN薄膜,通过精准调控Al源和N源快门打开、关闭时间,可以获得形貌较好的AlN薄膜.通过调整优化获得的MME方案为:首先Al源快门打开 30 s,然后Al源和N源快门打开60 s,最后单独打开N源快门72 s;单一周期内,Al源快门打开时间与N源快门打开时间比例为0.7.以上述方案为一个周期进行循环生长40 个周期,可获得粗糙度低至0.3 nm(2 μm×2 μm),几乎无凹坑的AlN薄膜.