Příprava tenkých vrstev GaN metodou MOVPE

Autor: Zdeněk Sofer

Ročník: 4.

Ústav: Anorganická chemie

Školitel: Doc. RNDr. Josef Stejskal, CSc.

Nitridy prvků 13. skupiny jsou perspektivní polovodičové materiály. Nacházejí uplatnění především jako planární vlnovody, vysokofrekvenční polovodičové prvky, LED diody a lasery na vlnových délkách 350 – 550 nm. Nitridy prvků 13. skupiny mají velmi variabilní šířku zakázaného pásu (InN 1,5eV, GaN 3,4eV a AlN 6,4eV). Tuto šířku můžeme plynule měnit změnou složení ternárního systému.  Výhodou oproti  ostatním AIIIBV polovodičům, např. GaAs, je i značná tepelná a chemická stabilita. Práce je zaměřena na přípravu monokrystalických vrstev nitridu gallitého na safírových substrátech s orientací (0001) z organokovových systémů.

V rámci grantového projektu č. 104/00/0572 GA ČR byla v Ústavu anorganické chemie VŠCHT zkonstruovaná aparatura pro přípravu tenkých vrstev těchto materiálů technologií MOVPE. Jako vstupní látky (prekursory) jsme použily trimethylgallium (TMG) a amoniak. Safírový substrát s orientací (0001) na molybdenovém nosiči je indukčně vyhříván na teplotu 500 až 1100 ^oC. Depozice nitridu gallitého může probíhat pří normálním i sníženém tlaku. Jako nosný plyn pro transport TMG do prostoru depozice slouží vysoce čistý vodík, připravený v Pd-difúzní čističce. Připravené vrstvy jsou charakterizovány metodou optické a elektronové mikroskopie, elektronovou mikroanalýzou, rtg difrakcí a  fotoluminiscencí.