Селективный эпитаксиальный рост III–N-структур с использованием ионной нанолитографии

Проведены исследования селективного эпитаксиального роста GaN методом газофазной эпитаксии из металлoорганических соединений с использованием ионно-лучевого травления. Исследованы частично маскированные эпитаксиальные слои GaN, на поверхности которых в едином технологическом процессе осаждался тонкий слой Si$_{3}$N$_{4}$, в котором ионным пучком формировались окна различной формы. Изучены режимы селективного эпитаксиального роста, и показано, что для формирования объектов субмикрометрового размера в условиях, когда суммарная площадь окон в маске мала относительно общей площади образца, длительность эпитаксии должна составлять 5–10 с, что ухудшает воспроизводимость параметров эпитаксиального процесса. Также показано, что механизм селективного роста объектов, имеющих субмикрометровые размеры, значительно отличается от такового для планарных слоев и селективно-выращенных слоев с размерами в единицы мкм и более. Исследовано влияние потоков прекурсоров (триметилгаллия и аммиака) на характер селективной эпитаксии. Исследованы возможности изменения топологии маски для реализации модельных объектов применительно к фотонным кристаллам, именно изучено влияние формы и ориентации окон в маске Si$_{3}$N$_{4}$ на характер селективной эпитаксии.