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01.01.2014 | Ausgabe 1/2014

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 1/2014

Effects of substrate miscut on threading dislocation distribution in metamorphic GaInAs/AlInAs buffers

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics > Ausgabe 1/2014
Autoren:
Yurun Sun, Kuilong Li, Jianrong Dong, Xulu Zeng, Shuzhen Yu, Yongming Zhao, Chunyu Zhao, Hui Yang

Abstract

Metamorphic GaInAs/AlInAs buffers with a total mismatch of 2 % with respect to GaAs have been grown by metal organic chemical vapor deposition on GaAs substrates with miscuts of 2°, 7° and 15° toward (111)A. The buffer grown on 2° miscut substrate exhibits a dislocation pile-up formation which increases the threading dislocation density greatly. However, using 7° and 15° off substrates eliminates the dislocation pile-up and decreases the dislocation density by an order of magnitude compared with that on the 2° substrate miscut, and the best crystalline quality of buffer is obtained on the 15° substrate miscut. Experimental results show that the buffers grown on the 7° and 15° miscut substrate exhibit shallower trenches on the surface and a weaker strain field in the InGaAs cap layers, and these help to suppress the occurrence of dislocation pile-up, leading to a lower threading dislocation density.

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