プラトーパターン化された基質上のGanマイクロロッドの選択エリア成長メカニズム

この研究は、溶解したプラトーパターンのサファイア基板（PP-PSS）上の窒化ガリウム（GAN）選択面積成長（SAG）のメカニズムに関する実験的証拠を提供します。条件。GanのSAGは、成長サイクルの数に関係なく、PP-PSSのプラトー領域でのみ観察されました。裸のC平面基質に堆積した間接サンプルを準備して、プラトー領域のALNバッファー層と酸化シリコン（SIO2）の違いを決定しました。プラトー領域のALNバッファー層はより高い表面エネルギーを示し、その結晶方向はALN [001]で示されています。対照的に、プラトー領域以外の領域は結晶化度を示さず、低い表面エネルギーを示しました。透過型電子顕微鏡（TEM）および電子後方散乱回折（EBSD）を使用したPP-PSSの直接分析結果は、間接サンプルの結果と類似しています。したがって、同じ条件下では、堆積層のGan SAGは、結晶性、結晶の向き、および表面エネルギーに関連しています。

This study provides experimental evidence regarding the mechanism of gallium nitride (GaN) selective-area growth (SAG) on a polished plateau-patterned sapphire substrate (PP-PSS), on which aluminum nitride (AlN) buffer layers are deposited under the same deposition conditions. The SAG of GaN was only observed on the plateau region of the PP-PSS, irrespective of the number of growth cycles. Indirect samples deposited on the bare c-plane substrate were prepared to determine the difference between the AlN buffer layers in the plateau region and silicon oxide (SiO2). The AlN buffer layer in the plateau region exhibited a higher surface energy, and its crystal orientation is indicated by AlN [001]. In contrast, regions other than the plateau region did not exhibit crystallinity and presented lower surface energies. The direct analysis results of PP-PSS using transmission electron microscopy (TEM) and electron backscattered diffraction (EBSD) are similar to the results of the indirect samples. Therefore, under the same conditions, the GaN SAG of the deposited layer is related to crystallinity, crystal orientation, and surface energy.