块状GaN/蓝宝石单晶的压力控制的溶液生长法生长

氮化镓外延生长在由镓的HCl -NH - Ar体系的气相反应蓝宝石。在蓝宝石的生长速率为〜 12微米/小时，这是高于上蓝宝石由〜 1.5倍。在蓝宝石晶体具有比由〜0.5的因子相同的厚度上蓝宝石的下部载流子浓度。在这项研究中的最低载流子浓度和未掺杂的GaN的最高电子迁移率得到分别为1.6 × 1019厘米-3和78平方厘米/ V ·s的，分别在300K时重掺杂了Mg的晶体生长的显着变化在生长形态。在未掺杂或轻掺杂Mg的状态开发的取向关系为氮化镓/ /蓝宝石和氮化镓/ / 蓝宝石，并在一个重掺杂状态氮化镓/ / 蓝宝石和氮化镓/ /蓝宝石。

蓝宝石晶体生长的GaN由压力控制的溶液生长（PC- SG）的方法已经进行了使用高压炉。我们以种植大尺寸的GaN单晶研究氮原子的饱和度（氮气压力的增加速度）的影响。人们发现，氮气压力的增加速率影响的GaN单晶及其形态的大小。氮化镓单晶具有约120平方毫米和/或具有良好的形态的表面积的比率小于49兆帕/小时得到。我们已经研究了结晶性氮原子的饱和的效果。得到的GaN单晶具有以下良好的结晶性的：（1）摇摆曲线的半高宽为约120角秒，没有任何低角度晶界；（2）的位错密度估计为小于105厘米2通过TEM观察；（3）的黄色带的光致发光强度变得非常弱和频带边缘频带的黄带发光强度比大大提高。这些结果清楚地表明，在PC -SG方法的氮气压力增加的速度必须降低生长大尺寸的氮化镓单晶具有良好的结晶性。


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