Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2025 Том 23, Випуск 3
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Open Access

O. M. BORDUN1, І. Yo. KUKHARSKYY1, M. V. PROTSAK1, I. I. MEDVID1, I. O. BORDUN1, I. M. KOFLIUK1, I. S. KUZ1, A. I. TYSLYUK1, R. V. PAVLIUS1, and D. S. LEONOV2

1Ivan Franko National University of Lviv, 50, Drahomanov Str., UA-79005 Lviv, Ukraine
2Technical Centre, N.A.S. of Ukraine, 13, Pokrovska Str., UA-04070 Kyiv, Ukraine

The Influence of Substrate and Buffer Layers on the Structure of GaN Thin Films During Radio-Frequency Sputtering

779–784 (2025)

PACS numbers: 61.05.cp, 61.72.Hh, 68.55.jm, 68.90.+g, 81.07.Bc, 81.15.Cd

Надійшла 12 серпня 2025 р.

Методом високочастотного (ВЧ) йонно-плазмового розпорошення в атмосфері азоту одержано тонкі плівки GaN на сапфірових підкладинках (Al2O3) та підкладинках з аморфного кварцу (υ-SiO2) із буферними підшарами MgAl2O4, AlN і ZnO. На основі рентґенофазової аналізи досліджено фазовий склад одержаних плівок, визначено розміри нанокристалітів, які формують осаджені плівки GaN, та середні напруження кристалічних ґратниць. Встановлено, що найменші розміри кристалітів і найбільші механічні напруження характерні для тонких плівок GaN, осаджених на кварцові підкладинки з буферним підшаром MgAl2O4.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: нітрид Ґалію, тонкі плівки, буферний підшар, високочастотне напорошення

Цитування:
O. M. Bordun, І. Yo. Kukharskyy, M. V. Protsak, I. I. Medvid, I. O. Bordun, I. M. Kofliuk, I. S. Kuz, A. I. Tyslyuk, R. V. Pavlius, and D. S. Leonov, The Influence of Substrate and Buffer Layers on the Structure of GaN Thin Films During Radio-Frequency Sputtering, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 23, No. 3: 779–784 (2025); https://doi.org/10.15407/nnn.23.03.0779
ЛІТЕРАТУРА
  1. J. Bruckbauer, G. Cios, A. Sarua, P. Feng, T. Wang, B. Hourahine, A. Winkelmann, C. Trager-Cowan, and R.W. Martin, J. Appl. Phys., 137: 135705 (2025); https://doi.org/10.1063/5.0259840
  2. C. M. Furqan, Jacob Y. L. Ho, and H. S. Kwok, Surfaces and Interfaces, 26: 101364 (2021); https://doi.org/10.1016/j.surfin.2021.101364
  3. L. Srinivasan, C. Jadaud, F. Silva, J.-Ch. Vanel, J.-L. Maurice, E. Johnson, P. Roca i Cabarrocas, and K. Ouaras, J. Vac. Sci. Technol. A, 41: 053407 (2023); https://doi.org/10.1116/6.0002718
  4. F. Roccaforte and M. Leszczynski, Nitride Semiconductor Technology. Power Electronics and Optoelectronic Devices (Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA: 2020).
  5. M. Higashiwaki, AAPPS Bull., 32: 3 (2022); https://doi.org/10.1007/s43673-021-00033-0
  6. O. M. Bordun, B. O. Bordun, I. Yo. Kukharskyy, and I. I. Medvid, J. Appl. Spectrosc., 86, No. 6: 1010 (2020); https://doi.org/10.1007/s10812-020-00932-4
  7. M. A. H. Khan and M. V. Rao, Sensors, 20: 3889 (2020); https://doi.org/10.3390/s20143889
  8. O. M. Bordun, B. O. Bordun, I. Yo. Kukharskyy, and I. I. Medvid, J. Appl. Spectrosc., 84, No. 1: 46 (2017); https://doi.org/10.1007/s10812-017-0425-3
  9. A. Zhong, L. Wang, Y. Tang, Yo. Yang, J. Wang, H. Zhu, Zh. Wu, W. Tang, and B. Li, Chin. Phys. B, 32: 076102 (2023); https://doi.org/10.1088/1674-1056/accb8a
  10. J. Tian, C. Lai, G. Feng, D. Banerjee, W. Li, and N. C. Kar, Int. J. Sustainable Energy, 39, No. 1: 88 (2020); https://doi.org/10.1080/14786451.2019.1657866
  11. M. Monish, Sh. Mohan, D. S. Sutar, and S. S. Major, Semicond. Sci. Technol., 35, No. 4: 045011 (2020); https://doi.org/10.1088/1361-6641/ab73ec
  12. V. Bondar, I. Kucharsky, B. Simkiv, L. Akselrud, V. Davydov, Yu. Dubov, and S. Popovich, phys. stat. sol. (a), 176, Iss. 1: 329 (1999); https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-396X(199911)176:1<329::AID-PSSA329>3.0.CO;2-E
  13. A. Lidow, M. De Rooij, J. Strydom, D. Reusch, and J. Glaser, GaN Transistors for Efficient Power Conversion (John Wiley & Sons Ltd: 2020).
  14. K. Wasa, M. Kitabatake, and H. Adachi, Thin Film Materials Technology: Sputtering of Compound Materials (William Andrew Inc. Publishing – Springer-Verlag GmbH&Co. KG: 2004).
  15. O. M. Bordun and L. M. Lymarenko, Ukr. J. of Physics, 42, Nos. 11–12: 1390 (1997) (in Ukrainian).
  16. S. L. Morelhão, Computer Simulation Tools for X-Ray Analysis. Scattering and Diffraction Methods (Switzerland: Springer International Publishing: 2016).
  17. O. M. Bordun, I. O. Bordun, I. M. Kofliuk, I. Yo. Kukharskyy, I. I. Medvid, О. Ya. Mylyo, and D. S. Leonov, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 17, Iss. 4: 711 (2019); https://doi.org/10.15407/nnn.17.04.711