Advanced processing of GaN for electronic devices

Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences

Volumn 25, Issue 4, 2000, Pages 279-390

  Cao, X A ^a,c   Pearton, S J ^a   Ren, F ^b  

^a UNIVERSITY OF FLORIDA   (United States)

^b University of Florida   (United States)

^c Alpha Photonics Inc   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANNEALING; BIPOLAR TRANSISTORS; COMPUTER SIMULATION; CURRENT DENSITY; EPITAXIAL GROWTH; ETCHING; ION IMPLANTATION; SCHOTTKY BARRIER DIODES; TEMPERATURE; THERMODYNAMIC STABILITY; TUNGSTEN ALLOYS;

DOPANT REDISTRIBUTION; RAPID THERMAL PROCESSING; SURFACE DEGRADATION; WET CHEMICAL ETCHING;

SEMICONDUCTING GALLIUM COMPOUNDS;

EID: 0034484234     PISSN: 10408436     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1080/10408430091149187     Document Type: Article

References (126)

1. H. Morkoc, S. Strite, G. B. Gao, M. E. Lin, B. Sverdlov, and M. Burns, J. Appl. Phys. 76 1363 (1994).
2. T. P. Chow and R. Tyagi, IEEE Trans. Electron. Dev. 41 1481 (1994).
3. Z. Z. Bandic, P. M. Bridger, E. C. Piquette, T. C. McGill, R. P. Vaudo, V. M. Phanse, J., and M. Redwing, Appl. Phys. Lett. 74 1266 (1998).
4. R. Gaska, J. W. Yang, A. Osinsky, Q. Chen, M. A. Khan, A. O. Orlov, G. L. Snider, and M. S. Shur, Appl. Phys. Lett. 72 707 (1998).
5. Y. Uzawa, Z. Wang, A. Kawakami, and B. Komiyama, Appl. Phys. Lett. 66 1992 (1995).
6. O. Ambacher, J. Phys. D 31 2653 (1998).
7. S. Fischer, A. Gisbertz, B. K. Meyer, M. Topf, S. Koynov, I. Dirnstorfer, D. Volm, R. Ueckev, and P. Reiche, Symp. Proc. EGN-1, 1996.
8. P. Kung, A. Saxler, X. Zhang, D. Walker, R. Lavado, and M. Razaghi, Appl. Phys. Lett. 69 2116 (1996).
9. W. Gotz, L. T. Romano, J. Walker, N. M. Johnson, and R. J. Molnar, Appl. Phys. Lett. 72 1214 (1998).
10. C. Wetzel, D. Volm, B. K. Meyer, K. Pressel, S. Nilsson, E. N. Mokhov, and P. G. Baranov, Appl. Phys. Lett. 65 1033 (1994).
11. Y. A. Vodakov, E. N. Mokhov, A. D. Roenkov, M. E. Boiko, and P. G. Baranov, J. Cryst. Growth 10 183 (1998).
12. T. D. Moustakas, T. Lei, and R. J. Molnar, Physica B 185 39 (1993).
13. J. M. Van Hove, R. Hickman, J. J. Klaassen, P. P. Chow, and P. P. Ruden, Appl. Phys. Lett. 70 282 (1997).
14. M. Ilegems, J. Cryst. Growth 13/14 360 (1972).
15. M. Morita, S. Isogai, N. Shimizu, K. Tsubouchi, and N. Mikohiba, Jpn. J. Appl. Phys. 19 L173 (1981).
16. H. Amano, N. Sawaki, I. Akasaki, and Y. Toyada, Appl. Phys. Lett. 48 353 (1986).
17. S. Keller, P. B. Keller, Y. F. Wu, B. Heying, D. Kapolnek, J. S. Speck, U. K. Mishra, and S. P. DenBaars, Appl. Phys. Lett. 68 1525 (1996).
18. S. Nakamura, T. Mukai, and M. Senoh, Appl. Phys. Lett. 64 1687 (1994).
19. Y. Kato, S. Kitamura, K. Hiramatsu, and N. Sawaki, J. Cryst. Growth 144 133 (1994).
20. H. Marchand, J. P. Ibbetson, P. T. Fini, P. Kozodoy, S. Keller, S. DenBaars, J. S. Speck, and U. K. Mishra, Mat. Res. Soc. Inter. J. Nitride Semi. Res. 3 3 (1998).
21. R. Madar, G. Jacob, J. Hallais, and R. Frucgart, J. Cryst. Growth 31 197 (1975).
22. J. Karpinski, S. Porowski, and S. Miotkowska, J. Cryst. Growth 56 77 (1982).
23. J. Burm, K. Chu, W. Davis, W. J. Schaff, L. F. Eastman, and T. J. Eustis, Appl. Phys. Lett. 70 464 (1997).
24. D. L. Rode and D. K. Gaskill, Appl. Phys. Lett. 66 1972 (1995).
25. J. D. Albrecht, R. P. Wang, P. P. Ruden, M. Farahmand, and K. F. Brennan, J. Appl. Phys. 83 4777 (1998).
26. R. J. Molnar and T. D. Moustakas, Bull. Am. Phys. Soc. 38 445 (1993).
27. W. Gotz, N. M. Johnson, J. Walker, D. P. Bour, H. Amano, and I. Akasaki, Appl. Phys. Lett. 67 2606 (1995).
28. H. Amano, M. Kito, K. Hiramatsu, and I. Akaski, Jpn. J. Appl. Phys. 28 L2112 (1989).
29. S. Nakamura, T. Muskai, M. Senoh and N. Iwasa, Jpn. J. Appl. Phys. 31 L139 (1992).
30. S. J. Pearton, C. R. Abernathy, C. B. Vartuli, J. C. Zolper, C. Yuan, and R. A. Stall, Appl. Phys. Lett. 67 1435 (1995).
31. J. C. Zolper, R. G. Wilson, S. J. Pearton, and R. A. Stall, Appl. Phys. Lett. 68 1945 (1996).
32. O. Brandt, H. Yang, H. Kostal, and K. Ploog, Appl. Phys. Lett. 69 2707 (1996).
33. S. Nakamura, T. Muskai, and M. Senoh, Appl. Phys. Lett. 67 1868 (1995).
34. S. Nakamura, M. Senoh, N. Iwasa, S. Nagahama, T. Yamada, and T. Muskai, Jpn. J. Appl. Phys. 10B L1332 (1995).
35. S. Nakamura, M. Senoh, S. I. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, and Y. S. Ugimoto, Jpn. J. Appl. Phys. 35 L217 (1996).
36. S. Nakamura, M. Senoh, S. I. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, and Y. S. Ugimoto, Appl. Phys. Lett. 68 2105 (1996).
37. S. Nakamura, M. Senoh, S. I. Nagahama, N. Iwasa, T. Yamada, T. Matsushita, H. Kiyoku, Y. S. Ugimoto, T. Kozaki, H. Umemoto, M. Sano, and K. Chocho, Appl. Phys. Lett. 72 211 (1998).
38. M. A. Khan, A. R. Bhattarai, J. N. Kuznia, and D. T. Olson, Appl. Phys. Lett. 63 1214 (1993).
39. M. A. Khan, J. N. Kuznia, D. T. Olson, W. Schatt, J. Burm, and M. S. Shur, Appl. Phys. Lett. 65 1121 (1994).
40. S. T. Sheppard, K. Doverspike, W. L. Pribble, S. T. Allen, J. W. Palmour, L. T. Kehias, and T. J. Jenkins, IEEE Electron. Dev. Lett. 20 161 (1999).
41. L. Daumiller, C. Kirchner, M. Kamp, K. J. Ebeling, L. Pond, C. E. Weitzel, and E. Kohn, 56th Dev. Res. Conf., Charlottesville, VA, 1998.
42. P. M. Asbeck, E. T. Yu, S. S. Lau, G. J. Sulliran, J. M. Van Hove, and J. Redwing, Electron Lett. 33 1230 (1997).
43. B. E. Foutz, L. F. Eastman, U. V. Bhapkar, and M. S. Shur, Appl. Phys. Lett. 70 2849 (1997).
44. M. A. Khan, T. N. Kuznia, A. R. Bhattaraia, and D. T. Olson, Appl. Phys. Lett. 62 1786 (1993).
45. S. C. Binari, L. B. Rowland, W. Kruppa, G. Kelner, K. Doverspike, and D. K. Gaskill, Electron. Lett. 30 1248 (1994).
46. J. C. Zolper, R. J. Shul, A. G. Baca, R. G. Wilson, S. J. Pearton, and R. A. Stall, Appl. Phys. Lett. 68 2273 (1996).
47. S. C. Binari, Electrochem. Soc. Proc. 95-21 136 (1995).
48. F. Ren, M. Hong, S. N. G. Chu, M. A. Marcus, M. J. Schurman, A. G. Baca, S. J. Pearton, and C. R. Abernathy, Appl. Phys. Lett. 73 3893 (1999).
49. L. S. McCarthy, P. Kozodoy, M. J. W. Rodwell, and S. P. DenBaars, IEEE Electron. Dev. Lett. 20 277 (1999).
50. J. Han, A. G. Baca, R. J. Shul, C. G. Willison, L. Zhang, F. Ren, A. Zhang, G. Dang, S. M. Donovan, X. A. Cao, H. Cho, K. B. Jung, C. R. Abernathy, S. J. Pearton, and R. G. Wilson, Appl. Phys. Lett. 74 2702 (1999).
51. J. C. Zolper, J. Han, R. M. Biefeld, S. B. Van Deusen, W. R. Wampler, D. J. Reiger, S. J. Pearton, J. S. Williams, H. H. Tan, and R. Stall, J. Electron. Mater. 27 179 (1998).
52. S. C. Binari, H, B. Dietrich, G. Keiner, L. B. Rowland, K. Doverspike, and D. K. Wickenden, J. Appl. Phys. 78 3008 (1995).
53. J. C. Zolper, S. J. Pearton, C. R. Abernathy, and C. R. Vartuli, Appl. Phys. Lett. 66 3042 (1995).
54. Q. Z. Liu and S. S. Lau, Solid-State Electron. 42 677 (1998).
55. M. E. Lin, Z. Ma, F. Y. Huang, Z. F. Fan, L. H. Allen, and H. Morkoc, Appl. Phys. Lett. 61 1003 (1994).
56. V. M. Bermudez, R. Kaplan, M. A. Khan, and J. N. Kuznia, Phys. Rev. B 48 2436 (1993).
57. A. C. Schmitz, A. T. Ping, M. A. Khan, Q. Chen, J. W. Yang, and I. Adesida, Electron. Lett. 32 1832 (1996).
58. Q. Z. Liu, L. S. Ya, S. S. Lau, J. M. Redwing, N. R. Rerkins, and T. F. Kuech, Appl. Phys. Lett. 70 1275 (1997).
59. J. S. Foresi and T. D. Moustakas, Appl. Phys. Lett. 62 2859 (1993).
60. I. Adesida, A. Mahajan, E. Andideh, M. A. Khan, D. T. Olsen, and J. N. Kuznia, Appl. Phys. Lett. 63 2777 (1993).
61. R. J. Shul, G. B. McClellan, S. J. Pearton, C. R. Abernathy, C. Constantine, and C. Barratt, Electron. Lett. 32 1408 (1996).
62. R. J. Shul, G. B. McClellan, S. A. Casalnnoro, D. J. Rieger, S. J. Pearton, C. Constantine, C. Barratt, and R. K. Karlicek, Appl. Phys. Lett. 69 1119 (1996).
63. S. J. Pearton, C. R. Abernathy, and F. Ren, Appl. Phys. Lett. 64 2294 (1994).
64. J. I. Pankove and J. A. Hutchby, Appl. Phys. Lett. 24 281 (1974).
65. H. P. Maruska, M. Lioubtchenko, T. G. Tetreault, M. Osinski, S. J. Pearton, M. Schurman, R. Vando, S. Sakai, Q. Chen, and R. J. Shul, Mat. Res. Soc. Symp. 483 345 (1998).
66. H. H. Tan, J. S. Williams, J. Zou, D. J. H. Cockayne, S. J. Pearton, J. C. Zolper, and R. A. Stall, Appl. Phys. Lett. 72 1190 (1998).
67. C. R. Abernathy, Mat. Sci. Eng. R 14 203 (1995).
68. C. C. Yi and B. W. Wessels, Appl. Phys. Lett. 69 3026 (1996).
69. P. Bogulawski, E. L. Briggs and J. Bernholc, Phys. Rev. B 51 17255 (1995).
70. C. R. Abernathy, J. D. MacKenzie, S. J. Pearton, and W. S. Hobson, Appl. Phys. Lett. 66 1969 (1995).
71. R. G. Wilson, S. J. Pearton, C. R. Abernathy, and J. M. Zavada, Appl. Phys. Lett. 66 2238 (1995).
72. M. D. Deal and H. G. Robinson, Appl. Phys. Lett. 55 1990 (1989).
73. H. G. Robinson, M. D. Deal, and D. A. Stevenson, Appl. Phys. Lett. 58 2000 (1991).
74. H. G. Robinson, M. D. Deal, P. B. Griffin, G. Amaratunga, P. B. Griffin, D. A. Stevenson, and J. D. Plummer, J. Appl. Phys. 71 2615 (1992).
75. S. J. Pearton, Int. J. Mod. Phys. 7 4687 (1993).
76. M. D. Deal, C. J. Hu, C. C. Lee, and H. G. Robinson, Mat. Res. Soc. Symp. 300 365 (1993).
77. J. C. Zolper, J. Ran, S. B. Van Deusen, R. M. Biefeld, M. H. Crawford, J. Han, T. Suski, J. M. Baranowski, and S. J. Pearton, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 482 609 (1998).
78. G. Harrington, Y. Hsin, Q.Z. Liu, P.M. Asbeck, S.S. Lau, M.A. Khan, J.W. Yang, and Q. Chen, Electron. Lett. 34, 193 (1998).
79. S.J. Pearton, M. P. Iannuzzi, C. L. Reynolds, and L. Peticolas, Appl. Phys. Lett. 52, 395 (1988).
80. J.C. Zolper, M. E. Sherwin, A. G. Baca, and R. P. Schneider, J. Electron. Mater. 24, 21 (1995).
81. M. Cohen, H. Fritsche, and S. Ovshinsky, Phys. Rev. Lett. 22, 1065 (1969).
82. S. J. Pearton, Mat. Sci. Rep. 4 313 (1990).
83. Identification of Defects in Semiconductors, M. Stavola, Ed., Semiconductors and Semimetals, Vols. 51A and 51B (Academic Press, San Diego, 1998).
84. K. Pressel and P. Thurian, in Properties, Processing and Applications of GaN and Related Semiconductors, J. H. Edgar, S. Strite, I. Akasaki, H. Amano and C. Wetzel Ed., (EMIS DataReview 23, INSPEC, IEE, London, 1999).
85. Z. Fan, S. N. Mohammad, W. Kim, O. Aktas, A. E. Botchkarev and H. Morkoc, Appl. Phys. Lett. 68 1672 (1996).
86. V. S. Fomenko, Emission Properties of Materials, Naukora Dumka, Kiev 1981.
87. H. Ishikawa, S. Kobayashi, Y. Koide, S. Yamasaki, S. Nagai, J. Umezaki, M. Koike, and M. Murakami, J. Appl. Phys. 81 1315 (1997).
88. K. V. Vassilevski, M. G. Rastegaeva, A. I. Babanin, I. P. Nikitina, and V. A. Dmitriev, MRS Internet J. Nitride Semicond. Res. 1 38 (1996).
89. T. Mori, T. Kozawa, T. Ohwaki, Y. Taga, S. Nagai, S. Yamasaki, S. Asami, N. Shibata, and M. Koike, Appl. Phys. Lett. 69 3537 (1996).
90. T. Kim, J. Khim, S. Chae, and T. Kim, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 468 427 (1997)
91. D. J. King, L. Zhang, J. C. Ramer, S. D. Hersee, and L. F. Lester, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 468 421 (1997).
92. L. L. Smith, R. F. Davis, M. J. Kim, R. W. Carpenter, and Y. Huang, J. Mater. Res. 12 2249 (1997).
93. Y. Koide, T. Maeda, T. Kawakami, S. Fujita, T. Uemura, N. Shibata, and M. Murakami, J. Electron. Mater. 28 341 (1999).
94. J-K. Ho, C-S. Jong, C. C. Chiu, C-N. Huang, C-Y. Chen ,and K-K Shih, Appl. Phys. Lett. 74 1275 (1999).
95. J. K. Kim, J-L. Lee, J. W. Lee, H. E. Shin, Y. J. Park, and T. Kim, Appl. Phys. Lett. 73 2953 (1998).
96. J -L. Lee, M. Weber, J. K. Kim , J. W. Lee, Y. J. Park, T. Kim, and K. Lynn, Appl. Phys. Lett. 74 2289 (1999).
97. M. Suzuki, T. Kawakami, T. Arai, Y. Koide, T. Uemura, N. Shibata, and M. Murakami, Appl. Phys. Lett. 74 275 (1999).
98. E. F. Schubert, W. Grieshaber, and I. D. Goepfert, Appl. Phys. Lett. 69 37371(1996).
99. L. Zhou, A. T. Ping, F. Khan, A. Osinsky, and I. Adesida, Electron. Lett. 36 91 (2000).
100. N. V. Ewards, M. D. Bremser, T. W. Weeks, R. S. Kerm, R. F. Davis, and D. E. Aspnes, Appl. Phys. Lett. 69 2065 (1996).
101. V. M. Bermudez, J. Appl. Phys. 80 1190 (1996).
102. L. L. Smith, S. W. King, R. J. Nemanich, and R. F. Davis, J. Electron. Mat. 25 805 (1996).
103. J. S. Jang, S. J. Park, and T. Y. Seong, J. Vac. Sci. Technol. B 17 2667 (1999).
104. M. W. Cole, D. W. Eckart, W. Y. Han, R. L. Pfeffer, and T. Monahan, F. Ren, C. Yuan, and R. A. Stall, S. J. Pearton, Y. Li, and Y. Lu, J. Appl. Phys. 80 278 (1996).
105. M. W. Cole, F. Ren, and S. J. Pearton, J. Electron. Soc. 144 L275 (1997). Appl. Phys. Lett. 71 3004 (1997).
106. M. W. Cole, F. Ren, and S. J. Pearton, J. Electron. Soc. 144 L275 (1997). Appl. Phys. Lett. 71 3004 (1997).
107. H. S. Venugopalan, S. E. Mohney, B. P. Luther, J. M. DeLucca, S. D. Wolter, J. M. Redwing, and G. E. Bulman, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 468 431 (1997).
108. J. T. Trexler, S. J. Miller, P. H. Holloway, and M. A. Khan, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 395 819 (1996).
109. J. Y. Chen, C. J. Pan, and G. C. Chi, Solid-State Electron. 43 649 (1999).
110. A. T. Ping, Q. Chen, J. W. Yang, M. A. Khan, and I. Adesida, J. Electron. Mater. 27 261 (1998).
111. C.R. Eddy, Jr. and B. Molnar, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 395, 745 (1996); J. Electron. Mater. 28, 314 (1999).
112. C.R. Eddy, Jr. and B. Molnar, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 395, 745 (1996); J. Electron. Mater. 28, 314 (1999).
113. S. J. Pearton, J. W. Lee, J. D. MacKenzie, C. R. Abernathy, and R. J. Shul, Appl. Phys. Lett. 67, 2329 (1995).
114. F. Ren, J. R. Lothian, S. J. Pearton, C. R. Abernathy, C. B. Vartuli, J. D. MacKenzie, R. G. Wilson, and R. F. Karlicek, J. Electron. Mater. 26, 1287 (1997).
115. K. Saotume, A. Matsutani, T. Shirasawa, M. Mori, T. Honda, T. Sakaguchi, F. Koyama, and K. Iga, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 449 1029 (1997).
116. R. J. Shul, L. Zhang, A. G. Baca, C. G. Willison, J. Han, S. J. Pearton, F. Ren, J. C. Zolper, and L. F. Lester, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 573, 161 (1999).
117. B. J. Kim, J. W. Lee, H. S. Park, and T. I. Kim, J. Electron. Mat. 27 L32 (1998).
118. C. Youtsey, G. Bulman, and I. Adesida, J. Electron. Mater. 27 282 (1998).
119. Y. Ohba and A. Hatano, J. Cryst. Growth 145 214 (1994).
120. S. J. Pearton, J. C. Zolper, R. J. Shul, and F. Ren, J. Appl. Phys. 86 1 (1999).
121. P. M. Bridger, Z. Z. Bandic, E. C. Piquette, and T. C. McGill, Appl. Phys. Lett. 73 3438 (1998).
122. Z. Z. Bandic, P. M. Bridger, E. C. Piquette, and T. C. McGill, Appl. Phys. Lett. 72 3166 (1998).
123. Atlas User's Manual (Silvaco International, Santa Clara, California, 1998).
124. Properties, Processing and Applications of GaN and Related Semiconductors, J. H. Edgar, S. Strife, I. Akasaki, H. Amano, and C. Wetzel, Eds., EMIS DataReview No. 23 (IEE, London, 1999).
125. H.P. Gillis, D. A. Choutov, K. P. Martin, S. J. Pearton, and C. R. Abernathy, J. Electrochem. Soc. 143 L251 (1996).
126. R. T. Leonard and S. M. Bedair, Appl. Phys. Lett., 68 794 (1996).