Cubic GaN on Pre-Patterned 3C-SiC/Si (001) Substrates

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Zusammenfassung

Im Rahmen dieser Arbeit wird der Einfluss der Wachstumsbereichs-Reduzierung in einer Größenskala, die im Rahmen der Nanoheteroepitaxie zur Defektverringerung führen soll, zum ersten Mal im meta-stabilen kubischen GaN (c-GaN) untersucht. Dazu wird das c-GaN auf vorstrukturierten 3C-SiC/Si (001) Substraten mittels der Molekularstrahlepitaxie auf-gewachsen. Es wird gezeigt, dass die kubische Phase auf allen (001)-Oberflächen der SiC-Strukturen unabhängig von der Strukturform oder -größe nukleiert. Die Herstellung der quadratischen SiC-Strukturen erfolgt über die Elektronenstrahllithographie mit einem anschließenden Reaktiven Ionen Ätzprozess. Die Reduzierung der (001)-Wachstumsoberfläche von einer Seitenlänge von ~500 nm bis hin zu ~20 nm bewirkt eine erfolgreiche Reduzierung der

Abstract

The influence of growth area reduction towards length scales predicted to be effective for defect reduction by the theory of nanoheteroepitaxy is analyzed. This is studied in detail for the first time in the system of meta-stable cubic GaN (c-GaN) grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy on pre-patterned 3C-SiC/Si (001) substrates. It is demonstrated that regardless of the pattern symmetry or size, the cubic phase of GaN nucleates on top of all investigated mesa structures. Electron beam lithography followed by a lift-off and a reactive ion etching process is used for tailoring post-shaped SiC structures. A successful reduction of the

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