杨莲红 王俊珺

（1，2.昌吉学院物理系 新疆 昌吉 831100）

1 引言

AlGaN被称为Ⅲ族氮化物（Ⅲ-Ⅴ）材料，或称为氮化镓及其氮化物材料以及氮化镓基（GaNBased）材料，纤锌矿结构的GaN基三元合金Alx-Ga1-xN（0≤x≤1）材料是宽禁带的直接带隙半导体材料，其禁带宽度随着材料Al组分的变化可以从GaN的3.4eV连续变化到AlN的6.2eV，AlGaN材料制作的紫外探测器的截止波长对应地可以连续从365nm变化到200nm，利用禁带宽度随组分线性变化近似的经验公式，可以估算出要制作日盲型紫外探测器，AlxGa1-xN材料的Al组分X需要达到40%以上，也就是AlGaN材料必须是高Al组分［1］［2］［3］。随着紫外探测器的应用不断向更深紫外波段延伸，AlGaN材料和紫外光电探测器工艺技术的不断改进，高Al组分AlGaN材料及Al-GaN紫外探测器的研究成为紫外探测技术的主要发展方向之一［4-5］。

由于缺少和AlGaN材料相匹配的衬底材料，晶格常数失配所引起的应力和生长过程中所引入的残余热应力会在界面外形成大量的位错，并且随着Al含量的增加会导致材料内部位错密度的急剧增加，因而制作较厚（100nm～200nm）的且Al组分高的高质量的AlGaN材料面临挑战［6］。

GaN基材料的外延生长通常是在蓝宝石衬底上，由于AlGaN与蓝宝石衬底具有较大的晶格失配和热失配，因此，在生长过程中通常会插入低温AlN缓冲层来释放应力，提供有效的成核中心。在生长外延材料的过程中，通过优化缓冲层可以提高晶体的质量［7-8］。

研究表明：生长压力和生长温度与AlGaN材料的晶体质量有关，在其他工艺条件固定不变的情况下，随着反应室生长压力降低，AlGaN材料的晶体质量也在变好。……