Структурные и морфологичеcкие свойства гибридных гетероструктур на основе GaN, выращенного на “податливой” подложке por-Si(111)

Показана возможность синтеза интегрированных гетероструктур GaN/por-Si методом молекулярно-пучковой эпитаксии с плазменной активацией азота (МПЭ ПА) без использования буферного слоя AlN/Si. Показано положительное влияние высокотемпературной нитридизации кремниевой подложки, проводимой непосредственно перед ростом GaN, на кристаллическое качество слоев GaN/Si. Установлено, что для получения двумерных слоев GaN на Si(111) целесообразно использовать “податливые” подложки por-Si и низкотемпературные зародышевые слои GaN c трехмерной (3D) морфологией, которые синтезируются методом МПЭ ПА при относительно низких температурах подложки в стехиометрических условиях при обогащении азотом. В этом случае на поверхности подложки por-Si формируется самоупорядоченный массив зародышевых наноколонн GaN с достаточно однородным распределением диаметров. В свою очередь, рост основных, слоев GaN следует проводить при повышенной температуре в стехиометрических условиях с обогащением галлием, при которых наблюдается коалесценция зародившихся наноколонн GaN и рост сплошного двумерного слоя GaN. Использование “податливых” Si-подложек является применимым подходом для формирования полупроводниковых приборных гетероструктур на основе GaN методом МПЭ ПА.