[发明专利]基于Al2O3衬底的GaN薄膜的生长方法无效
| 申请号： | 200710018353.4 | 申请日： | 2007-07-26 |
| 公开（公告）号： | CN101140867A | 公开（公告）日： | 2008-03-12 |
| 发明（设计）人： | 郝跃;倪金玉;张进成 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L21/205 | 分类号： | H01L21/205;H01L33/00;H01L31/18;H01S5/00;H01S5/323;C23C16/52;C23C16/34 |
| 代理公司： | 陕西电子工业专利中心 | 代理人： | 王品华;黎汉华 |
| 地址： | 71007*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 al sub 衬底 gan 薄膜 生长 方法 | ||
1.一种基于Al2O3衬底的GaN薄膜生长方法，包括如下过程：
将Al2O3衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中；向反应室通入氢气或氢气与氨气的混合气体，对衬底基片进行热处理；在热处理后的衬底上生长GaN成核层；在GaN成核层上生长GaN过渡层；在GaN过渡层上生长AlN插入层；在AlN插入层上生长GaN顶层，其中
反应室的真空度小于2×10-2Torr；
衬底加热温度为900-1200℃，时间为5-10min，反应室压力为20-760Torr；
生长GaN成核层的温度为400-600℃，生长压力为20-760Torr，镓源流量为1-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm；
生长GaN过渡层的温度为900-1100℃，生长压力为20-760Torr，镓源流量为5-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm；
生长AlN插入层的温度为900-1100℃，生长压力为20-760Torr，铝源流量为1-20μmol/min，氨气流量为1000-5000sccm；
生长GaN顶层的温度为900-1100℃，生长压力为20-760Torr，镓源流量为5-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm。
2.一种基于Al2O3衬底的GaN薄膜生长方法，包括如下过程：
将Al2O3衬底置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中；向反应室通入氢气或氢气与氨气的混合气体，对衬底基片进行热处理；在热处理后的衬底上生长AlN成核层；在AlN成核层上生长GaN过渡层；在GaN过渡层上生长AlN插入层；在AlN插入层上生长GaN顶层，其中
反应室的真空度小于2×10-2Torr；
衬底加热温度为900-1200℃，时间为5-10min，反应室压力为20-760Torr；
生长AlN成核层的温度为600-1000℃，生长压力为20-760Torr，铝源流量为1-20μmol/min，氨气流量为1000-5000sccm；
生长GaN过渡层的温度为900-1100℃，生长压力为20-760Torr，镓源流量为5-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm；
生长AlN插入层的温度为900-1100℃，生长压力为20-760Torr，铝源流量为1-20μmol/min，氨气流量为1000-5000sccm；
生长GaN顶层的温度为900-1100℃，生长压力为20-760Torr，镓源流量为5-100μmol/min，氨气流量为1000-10000sccm。
3.根据权利要求1所述的方法，其中生长的GaN成核层厚度为10-200nm。
4.根据权利要求2所述的方法，其中生长的AlN成核层厚度为5-100nm。
5.根据权利要求1、2所述的方法，其中生长的GaN过渡层，厚度为50-2000nm。
6.根据权利要求1、2所述的方法，其中生长的AlN插入层厚度为5-100nm。
7.根据权利要求1、2所述的方法，其中GaN顶层的厚度为500-10000nm。
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