haku: @supervisor Sopanen, Markku / yhteensä: 17
viite: 8 / 17
Tekijä:Riuttanen, Lauri
Työn nimi:Thermal Annealing of AlN Thin Films Fabricated by Plasma-Enhanced Atomic Layer Deposition for GaN Epitaxy
Plasma-avusteisella atomikerrosvalmistusmenetelmällä valmistetun alumiininitridikalvon lämpökäsittely ja soveltuvuus epitaktisen galliumnitridin alustana
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2010
Sivut:vii + 46 s. + liitt. 10      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Mikro- ja nanotekniikan laitos
Oppiaine:Optoelektroniikka   (S-104)
Valvoja:Sopanen, Markku
Ohjaaja:Suihkonen, Sami
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201203141561
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  1336   | Arkisto
Avainsanat:thermal annealing
aluminum nitride
silicon
lämpökäsittely
PEALD
alumiininitridi
pii
Tiivistelmä (fin): III-nitridit, kuten alumiini-, gallium- ja indiumnitridi (AlN, GaN, InN) sekä niiden yhdisteet, valmistetaan tyypillisesti safiirialustakiteille.
Tässä työssä perehdytään mahdollisuuksiin korvata safiiri piillä alustamateriaalina.
Piin etuina safiiriin nähden on sen lämmön- ja sähkönjohtavuus.
III-nitridien valmistaminen piikiekoille vähentäisi III-nitridipohjaisten komponenttien valmistuskustannuksia sekä mahdollistaisi perinteisen piiteknologian integroimisen III-nitridipohjaisiin komponentteihin.

Piin päälle valmistettavien III-nitridikerrosten valmistus aloitetaan tyypillisesti hilavakioiden eroja kompensoivan AlN-kerroksen valmistamisella.
Työssä tutkittiin piin päälle plasma-avusteisella atomikerrosvalmistusmenetelmällä (PEALD, plasma-enhanced atomic layer deposition) valmistetun AlN-kalvon soveltuvuutta GaN:n valmistusalustana.
AlN-kalvoja valmistettiin eri kidesuunnan omaaville piikiekoille ja tutkittiin lämpökäsittelyn vaikutusta niiden ominaisuuksiin.
Kalvoja lämpökäsiteltiin eri lämpötiloissa sekä pikauunilla (RTP, rapid thermal processor) että perinteisellä putkiuunilla (CTF, conventional tube furnace).
Tutkimuksen päätteeksi AlN-kalvon päälle valmistettiin GaN-kalvo metallo-orgaanisella kaasufaasiepitaksialla (MOVPE, metallo-organic vapor phase epitaxy) ja tutkittiin valmistetun GaN-kalvon ominaisuuksia.

Valmistetut AlN-kalvot olivat noin 200 nm paksuja ja niiden todettiin olevan amorfisia röntgendiffraktiomittausten (XRD, X-ray diffraction) perusteella.
Valmistetuissa kalvoissa ei havaittu reikiä eikä säröjä.
Lämpökäsittelyn jälkeen kalvoissa havaittiin säröjä.
Kalvot säilyttivät amorfisen luonteensa lämpökäsittelyssä.
MOVPE:lla valmistetut GaN-kalvot olivat erittäin karheita sekä monikiteisiä.
Tiivistelmä (eng): III-nitrides, e.g. aluminum, gallium and indium nitride (AlN, GaN, InN) and their alloys are typically grown on sapphire substrates.
Silicon is an interesting candidate for substrate material for III-nitrides since it is electrically and thermally conductive unlike sapphire.
The use of silicon substrates would also decrease the manufacturing costs of III-nitride-based devices.
Another potential advantage is the integration of conventional silicon technology with III-nitride technology.

An AlN film is typically deposited on silicon before growing of GaN to compensate the lattice mismatch between the substrate and the grown layer.
The suitability of AlN grown on silicon by plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD) as a substrate for GaN epitaxy was experimented in this thesis.
Thermal annealing was performed to improve the crystalline quality of the deposited AlN.
The AlN films were grown on silicon substrates having different orientations.
The films were annealed both in rapid thermal processor (RTP) and in a conventional tube furnace (CTF).
The films were characterized before and after the heat treatment.
Finally, GaN films were deposited on the PEALD AlN film with metallo-organic vapor phase epitaxy (MOVPE) and characterized.

The thicknesses of the AlN films were about 200 nm and they were crack- and pinhole-free after deposition.
X-ray diffraction (XRD) measurements indicated that the films were amorphous.
Thermal annealing was found to induce cracks into the AlN films.
After the annealing the films remained amorphous.
GaN films grown by MOVPE were extremely rough polycrystalline films.
ED:2010-12-13
INSSI tietueen numero: 41411
+ lisää koriin
INSSI