[发明专利]空穴导电特性氧化镓膜的制备方法及空穴导电特性氧化镓膜

权利要求书

1.一种空穴导电特性氧化镓膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选取衬底，并清洗后待用；

步骤2：将衬底置于密封反应室内的生长托盘上，对反应室抽真空；

步骤3：当反应室真空度至5×10^-3Pa以下，加热放置衬底的托盘；托盘升温到高于氧化镓膜预期生长温度10-200℃后，将衬底进行热处理5-60分钟；

步骤4：将托盘温度降到氧化镓膜生长温度300-1200℃中预设温度点后，使托盘旋转；

步骤5：向反应室内通入镓源、氧源和掺杂源，实现氧化镓膜的外延生长；

步骤6：控制氧化镓膜的生长速度为0.03-3μm/h；

步骤7：当氧化镓膜生长过程结束后进行原位热处理或直接将氧化镓膜降温到100℃以下后直接取样或取样后在反应室外再进行热处理，得到空穴导电特性氧化镓膜。

2.根据权利要求1所述空穴导电特性氧化镓膜的制备方法，其特征在于，步骤5所述镓源为三甲基镓或三乙基镓，镓源温度范围为-50-50℃，镓源瓶压力范围为1-10³torr，载气流量范围为1-10³sccm。

3.根据权利要求1所述空穴导电特性氧化镓膜的制备方法，其特征在于，步骤5所述氧源为气体氧源和/或液体氧源，其中所述气体氧源为氧气、臭氧、一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮和氧等离子体中的一种或多种，气体氧源的流量范围1-10³sccm；所述液体氧源为纯水和/或醋酸溶液，源温度范围为1-100℃，载气流量范围为1-10³sccm。

4.根据权利要求1所述空穴导电特性氧化镓膜的制备方法，其特征在于，所述掺杂源为氨气、一氧化氮、二氧化氮、偏二甲阱、二茂镁、二甲基二茂镁、二乙基锌、二甲基锌、叔丁基二氢砷、砷烷、叔丁基二氢磷、磷烷、三甲基锑和三乙基锑中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述空穴导电特性氧化镓膜的制备方法，其特征在于，当掺杂源为氨气、一氧化氮、二氧化氮，其流量范围为1-10³sccm；

当掺杂源为偏二甲阱时，掺杂源温度范围为-60-70℃，掺杂源瓶压力范围为1-10³torr，载气流量范围为1-10³sccm；

当掺杂源为二茂镁或二甲基二茂镁时，掺杂源温度范围为-10-100℃，掺杂源瓶压力范围为1-10³torr，载气流量范围为1-10³sccm；

当掺杂源为二乙基锌或者二甲基锌，掺杂源温度范围为-50-50℃，掺杂源瓶压力范围为1-10³torr，载气流量范围为1-10³sccm；

当掺杂源为叔丁基二氢砷，掺杂源温度范围为-10-70℃，掺杂源瓶压1-10³torr，载气流量范围为1-10³sccm；

当掺杂源为砷烷，其流量范围为1-10³sccm；

当掺杂源为叔丁基二氢磷，掺杂源温度范围为-10-70℃，掺杂源瓶压1-10³torr，载气流量范围为1-10³sccm；

当掺杂源为磷烷，其流量范围为1-10³sccm；

当掺杂源为三甲基锑或三乙基锑，掺杂源温度范围为-50-50℃，掺杂源瓶压力范围为1-10³torr，载气流量范围为1-10³sccm。

6.根据权利要求1所述空穴导电特性氧化镓膜的制备方法，其特征在于，所述掺杂源与镓源的输入摩尔量比例为10^-5-10。

7.根据权利要求1所述空穴导电特性氧化镓膜的制备方法，其特征在于，在步骤7所述热处理条件如下；在纯氧气氛或者含有氧分压气氛下，在10-10⁶Pa气压范围内，在300-1200℃温度范围内，退火处理10-120分钟。

8.根据权利要求1所述空穴导电特性氧化镓膜的制备方法，其特征在于，所述步骤4中托盘的转速为50-1200转/分。

9.一种空穴导电特性氧化镓膜，其特征在于，采用权利要求1-8任意一项所述空穴导电特性氧化镓膜的制备方法制备而成。