view in publisher's site

Metalorganic chemical vapor deposition of Al2O3 using trimethylaluminum and O2 precursors: Growth mechanism and crystallinity

Highlights•Al2O3 films were grown on Si and GaN substrates by MOCVD using TMAl and O2 precursors.•Low temperature growth from 600 to 800 °C was limited by surface kinetics.•High temperature growth from 900 to 1050 was limited by gas-phase prereactions.•GIXRD showed that Al2O3 grown at 800 °C and above were crystalline with primarily γ-phase.•HRTEM showed that the γ-Al2O3 grown at 900 and 1050 °C were poly and single crystalline, respectively.AbstractMetalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) of Al2O3 was studied by using trimethylaluminum and O2 precursors over a variety of temperature, flow, and pressure conditions. Growth within the low temperature region from 600 to 800 °C was found to be limited by a surface kinetic process that follows the Langmuir-Hinshelwood mechanism. In the high temperature region from 900 to 1050 °C, the growth process was influenced by prereactions in the gas phase. The crystallinity of MOCVD Al2O3 films grown in situ on GaN substrates was characterized by grazing incidence x-ray diffraction (GIXRD) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). GIXRD suggested that the Al2O3 films grown at 600 and 700 °C were amorphous, while those grown at 800, 900, 1000, and 1050 °C were crystalline with primarily γ-phase. HRTEM further showed that the γ-Al2O3 films grown at 900 and 1050 °C were poly and single crystalline, respectively. The crystal orientation relationships during the epitaxial growth of γ-Al2O3 on GaN at 1050 °C were also determined.

رسوب بخار شیمیایی آلی در Al۲O۳ با استفاده از مواد اولیه تری متیل آلومینیوم و O۲: مکانیزم رشد و بلورینگی

نقاط برجسته لایه‌های Al۲O۳ بر روی زیرلایه‌های Si و GaN توسط MOCVD با استفاده از پری کورسورهای TMAl و O۲ رشد داده شدند. * رشد دمای پایین از ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد به وسیله سینتیک سطحی محدود شده‌است. * رشد دمای بالا از ۹۰۰ به ۱۰۵۰ با پیش واکنش‌های فاز گازی محدود شد. * GIXRD نشان داد که Al [ ۲ ] O [ ۳ ] رشد یافته در دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد و بالاتر، در درجه اول با فاز γ بلوری بودند. * HRTEM نشان داد که γ - Al۲O۳ رشد یافته در دماهای ۹۰۰ و ۱۰۵۰ درجه سانتی گراد به ترتیب چند بلوری و تک بلوری هستند. رشد در ناحیه دمای پایین از ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد به وسیله فرآیند سینتیک سطحی که از مکانیزم لانگمیر - هینشلوود پیروی می‌کند، محدود شده‌است. در منطقه دمای بالا از ۹۰۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد، فرآیند رشد تحت‌تاثیر پیش‌واکنش‌ها در فاز گاز قرار گرفت. بلورینگی لایه‌های رشد یافته در محل بر روی لایه‌های GaN به وسیله پراش اشعه ایکس (GIXRD)و میکروسکوپ الکترونی انتقالی با وضوح بالا (HRTEM)مشخص شد. GIXRD نشان داد که فیلم‌های رشد یافته در دماهای ۶۰۰ و ۷۰۰ درجه سانتیگراد آمورف هستند در حالی که فیلم‌های رشد یافته در دماهای ۸۰۰، ۹۰۰، ۱۰۰۰ و ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد عمدتا با فاز گاما بلوری هستند. بعلاوه HRTEM نشان داد که لایه‌های رشد یافته در دمای ۹۰۰ و ۱۰۵۰ درجه سانتی گراد به ترتیب چند بلوری و تک بلوری هستند. روابط جهت گیری بلوری در طول رشد هم‌محور γ - Al۲O۳ روی GaN در دمای C ° ۱۰۵۰ نیز تعیین شد.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.