[发明专利]无定形III-V族半导体材料及其制备

权利要求书

1.一种用于形成附在基板上的III-V族无定形材料的反应蒸发方法，该方法包含以下步骤：

使所述基板受到不大于0.01Pa的环境压力；以及

在0.05Pa～2.5Pa的工作压力下将活性的V族物质引入至所述基板的表面，并且将III族金属蒸汽引入至所述基板表面，直至在所述表面上形成无定形III-V族物质层。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述引入步骤包括以下子步骤：

将III族金属蒸汽引入所述基板的表面，直至在所述表面上形成多个III族金属滴；

在所述工作压力下将活性的V族物质引入至所述表面，直至在所述III族金属滴上形成III-V族物质分子；

保持所述工作压力和所述活性的V族物质的供给直至所述III-V族物质分子扩散入所述III族金属滴，形成III-V族金属溶液滴，并直至所述III-V族金属溶液滴变成所述基板上的浸润层；和

继续增加所述浸润层中的所述III-V族物质分子的浓度，直至包含在所述浸润层中的所有III族金属原子被耗尽，并且所述浸润层转化成无定形III-V族物质层。

3.如权利要求2所述的方法，其中继续增加所述浸润层中的所述III-V族物质分子的浓度的所述步骤通过保持所述活性的V族物质直至包含在所述浸润层中的所有III族金属原子被耗尽来实现。

4.如权利要求2所述的方法，其中继续增加所述浸润层中的所述III-V族物质分子的浓度的所述步骤通过加热所述浸润层直至残留在所述浸润层中的所有III族金属原子被蒸发来实现。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述III族金属包含至少一个选自由铝；镓和铟组成的组中的元素。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述V族物质包含至少一个选自由氮、砷和磷组成的组中的元素。

7.如权利要求1所述的方法，还包括在所述引入步骤之前预处理所述基板以清洁所述基板的污染物的步骤。

8.如权利要求7所述的方法，其中预处理所述基板的所述步骤通过将活性氮引入至所述基板的所述表面来实现。

9.如权利要求7所述的方法，其中预处理所述基板的所述步骤通过加热所述基板至约850℃的温度来实现。

10.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在所述引入步骤之前使得所述基板的温度低于约650℃；和

在所述引入步骤之后使得所述基板和所述无定形III-V族物质层冷却至室温；

其中所述无定形III-V族层是纳米晶体埋设在其中的无定形纳米晶(ANC)层，且

其中所述温度设定在低温约200℃至高温约650℃的范围内，使得所述无定形III-V族物质层的范围在所述低温冷却后埋设其中的相对较小的纳米晶体和在所述高温冷却后埋设在其中的相对较大的纳米晶体之间。

11.如权利要求2所述的方法，其中在继续增加所述浸润层中的III-V族物质分子的浓度的所述步骤之前将掺杂物添加至所述浸润层。

12.如权利要求1所述的方法，还包括利用所述无定形III-V族物质层作为基板在所述无定形III-V族物质层上形成额外的层的步骤。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述额外的层包括至少一个选自由以下组成的组中的层：

优势的无定形；

无定形纳米晶(ANC)；

掺杂有n型物质的无定形；

掺杂有p型物质的无定形；和

晶体。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述基板选自由以下组成的组：

硅；

玻璃；

黑色金属；

不锈钢；

石墨；和

聚合物。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述引入步骤还包括将掺杂物引入至所述基板，且其中所述无定形III-V族物质层掺杂有所述掺杂物。