[发明专利]一种AlXIn1-XN薄膜的制备方法无效
| 申请号： | 200810147816.1 | 申请日： | 2008-12-11 |
| 公开（公告）号： | CN101423927A | 公开（公告）日： | 2009-05-06 |
| 发明（设计）人： | 徐明;董成军;纪红萱;陈青云;魏屹 | 申请（专利权）人： | 四川师范大学 |
| 主分类号： | C23C14/34 | 分类号： | C23C14/34;C23C14/06;C23C14/54 |
| 代理公司： | 成都科海专利事务有限责任公司 | 代理人： | 黄幼陵 |
| 地址： | 610068四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 al sub in 薄膜 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于氮化物光电薄膜材料的制备领域，特别涉及一种AlxIn1-xN薄膜的制备方法。
背景技术
三族氮化物半导体材料被认为是最有潜力的光电材料，因为他们具有宽泛的可调直接带隙，特别是随着实验技术的进步，生长的InN晶体质量和性能已得到大幅度提高[中国专利02145107.9]，实验观测到InN薄膜在室温下有效带隙为0.7eV(Appl.Phys.Lett.2002，80：3967-3969)，使得该族半导体材料的直接带隙能从0.7eV(InN)到6.28eV(AlN)变化，较小的带隙意味着基于三族氮化物的光电子设备的发光范围从深紫外(AlN)到近红外(InN)区域，从而扩大了它们在光电器件方面的应用范围，此外，该族半导体材料还具有高热传导性、高电子饱和速率等优良性质。
由于AlN和InN之间的共价键长及热稳定性不匹配，使得生长二元合金AlxIn1-xN时发生相变，再者生长AlxIn1-xN时会产生晶格失配，因此AlxIn1-xN薄膜的制备困难较大(J.Crystal Growth，2004，272：381；Appl.Phys.Lett.2005，86：031107；Appl.Phys.Lett.2005，86：111911；Appl.Phys.Lett.2006，89：062106；Jpn.J.Appl.Phys.2006，45：L539；Superlattices Microstruct.2006，40：369-372；J.Appl.Phys.2008，103：073510；Journal ofCrystal Growth，2008，in press)。Guo等(Proc.SPIE 1994，362：2364)首次报道了用金属有机气相外延法(MOVPE)制备了含Al较低的AlxIn1-xN薄膜(0＜x＜0.14)，继后Kim等(Appl.Phys.Lett.1997，71：800)用同样方法生长了含Al较高的AlxIn1-xN薄膜(0.92＜x＜0.99)，直到2000年，Yamaguchi等(Appl.Phys.Lett.2000，76：876)以720℃为生长温度用金属有机气相外延法在GaN表面成功制备了含Al居中的AlxIn1-xN薄膜(0.42＜x＜0.86)。Peng等(Appl.Phys.Lett.1997，71：17)采用溅射法直接于衬底表面生长了全范围多晶AlxIn1-xN薄膜(0＜x＜1)，衬底采用硅、石英或玻璃，生长过程中衬底温度维持200℃，其所制备的薄膜以Al0.64In0.36N晶体结构最好，但其X射线衍射图中除了(002)衍射峰，还有(102)、(103)衍射峰出现，择优取向欠佳。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制备AlxIn1-xN薄膜的新方法，此种方法制得的AlxIn1-xN薄膜不仅晶体择优取向好，而且晶粒尺寸大，方块电阻低，光学带隙适中。
本发明所述AlxIn1-xN(0＜x＜1)薄膜的制备方法，工艺步骤依次如下：
(1)衬底的处理
在常温、常压下将衬底清洗干净后置于氮气环境中吹干；
(2)缓冲层AlN的生长
将经步骤(1)处理的衬底放入溅射室，在真空条件下采用溅射法在衬底上生长缓冲层AlN，靶材为Al，N2为反应气体，Ar为工作气体，N2与Ar的流量比为9∶1，直流溅射功率50W～60W，溅射时间20分钟～30分钟，溅射过程中衬底的温度控制在400℃～600℃；
(3)AlxIn1-xN薄膜的生长
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