[发明专利]一种具有较大带隙的氮铟镓薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种具有较大带隙的氮铟镓薄膜，其特征在于：化学分子式为In_xGa_1-xN，式中x为0.05～0.3，该氮铟镓薄膜，由衬底和该衬底表面形成的一层氮铟镓薄膜构成，所述氮铟镓薄膜的厚度为0.6-1.5μm。

2.根据权利要求1所述具有较大带隙的氮铟镓薄膜，其特征在于：所述衬底为蓝宝石、SiC、 Si或玻璃。

3.一种如权利要求1所述具有较大带隙的氮铟镓薄膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）在MOCVD沉积系统的进样室中，对衬底表面进行表面等离子体清洗；

2）在MOCVD沉积系统的沉积室中，采用磁控溅射工艺在衬底表面沉积一层氮铟镓薄膜。

4.根据权利要求3所述具有较大带隙的氮铟镓薄膜的制备方法，其特征在于：所述MOCVD沉积系统为高真空高温等离子体增强金属有机源化学气相沉积（HHPEMOCVD）装置，设有两个真空室，即进样室和沉积室。

5.根据权利要求3所述具有较大带隙的氮铟镓薄膜的制备方法，其特征在于：所述对衬底表面进行等离子体清洗方法为：在HHPEMOCVD的进样室中，将衬底在氩气和氮气的混合气体氛围中进行等离子体处理，氩气和氮气的质量流量比为20:4、等离子体体清洗电源的灯丝电压为60-80V、加速电压为80-120V。

6.根据权利要求3所述具有较大带隙的氮铟镓薄膜的制备方法，其特征在于：所述在衬底表面沉积一层氮铟镓薄膜的磁控溅射工艺参数为：本底真空度3×10^-4 Pa、衬底旋转台转速30Hz、等离子体源功率80W、N₂流量240sccm、NH₃流量60sccm、工作压强5.0 Torr；沉积过程中采用了顺序生长Ga、In的方式，即先生长Ga，生长Ga的工艺条件为：Ga源温度22℃、载气H₂流量15sccm、衬底温度760℃、沉积时间40分钟），后生长In，生长In的工艺条件为：In源温度20℃、载气H₂流量26sccm、衬底温度520-600℃、沉积时间1-2小时。