[发明专利]一种GaAs基MOS器件的制备方法

权利要求书

1.一种GaAs基MOS器件的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）衬底清洗：将GaAs衬底依次用丙酮、乙醇、异丙醇超声清洗3~10 分钟，去除GaAs衬底表面的油污，再用HCl 水溶液浸泡3~5 分钟，去除表面的自然氧化层；

2）衬底钝化：将清洗好的GaAs衬底，用8~40% 体积比的(NH₄)₂S 水溶液浸泡10~40分钟，使GaAs表面形成Ga-S以及As-S键，进一步去除多余的As单质和As的氧化物；

3）MOCVD沉积薄层Gd₂O₃ 控制层工艺：将钝化好的GaAs衬底立即放入MOCVD反应室中，沉积Gd₂O₃薄层 ，薄层厚度为1~3nm，沉积温度为500 °C，采用的金属源为四甲基庚二酮钆：Gd(DPM)₃ [DPM=tris(2,2,6,6-tetramethyl-3-5-heptanedionato)]；

4）ALD沉积high-k栅介质层工艺：将步骤3）处理后的GaAs衬底放入ALD反应室中，进行high-k栅介质层的沉积，设定的ALD沉积参数为：

反应室温度：250~350 ℃；

反应源：沉积ZrO₂采用ZrCl₄ 和 H₂O反应，ZrCl₄源温为180~200℃；沉积Al₂O₃采用 Al(CH₃)₃和H₂O反应，Al(CH₃)₃源温为室温；沉积HfO₂采用 HfCl₄和H₂O反应， HfCl₄源温为180~200℃；

脉冲和清洗时间：金属源和水源的脉冲都为0.1~0.4 s，根据所要沉积介质层厚度选择脉冲次数，每次源脉冲之后，都紧接着用高纯氮气清洗1~10 s，冲掉反应副产物和残留的源；

退火：将沉积薄膜后的GaAs衬底放于快速退火炉中，在N₂保护下，于400~600℃快速退火 20~60 s至室温，即得到GaAs基MOS器件。