[发明专利]一种提高材料晶体质量的外延生长方法

权利要求书

1.一种提高材料晶体质量的外延生长方法，其特征在于：其前期生长过程主要包括以下环节：

（1）在反应室内，在400度至900度升温过程中，通入TMGa和NH₃，进行外延生长一段时间，然后停止通入TMGa和NH₃，继续升温至高温段；

（2）在高温段维持10-300s后，再次通入TMGa和NH₃并维持10-200s；然后停止通入，继续在高温段处理10-500s；

（3）然后，逐渐降温至缓冲层的生长温度，开始持续通入NH₃，并在50-300s后再通入TMGa进行生长120-250s；然后停止通入TMGa并开始升温，再次达到高温段对已生长的GaN层进行处理。

2.根据权利要求1所述的外延生长方法，其特征在于：该前期生长过程重复1-10次。

3.根据权利要求2所述的外延生长方法，其特征在于：第（1）环节中，通入TMGa和NH₃的温度区间为450-850度，持续时间分别为30-150秒；第（2）环节中，通入TMGa和NH₃的温度区间为1020-1090度，持续时间分别为25-75秒。

4.根据权利要求3所述的外延生长方法，其特征在于，该外延生长方法是基于蓝宝石平面衬底进行：

在反应室内，从室温开始升温到1050度，升温速度为1.5度/秒，在温度到达500度时，通入TMGa和NH₃进行外延生长，当温度达到650度时关闭TMGa和NH₃；然后继续升温至高温段1050度；

在1050度高温段维持150s后，再次通入TMGa和NH₃并维持35s；然后停止通入TMGa和NH₃，继续在高温段处理250s；

然后，逐渐降温至缓冲层的生长温度530度，开始持续通入NH₃，并在120s后再通入TMGa进行生长150s；然后停止通入TMGa并开始升温到1020度，再次达到高温段对已生长的GaN层进行处理。

5.根据权利要求3所述的外延生长方法，其特征在于，该外延生长方法是基于图形化的蓝宝石衬底进行：

在反应室内，从室温开始升温到1060度，升温速度为1.6度/秒，在温度到达520度时，通入TMGa和NH₃进行外延生长，当温度达到600度时关闭TMGa和NH₃；然后继续升温至高温段1060度；

在1050度高温段维持150s后，再次通入TMGa和NH₃并维持45s；然后停止通入TMGa和NH₃，继续在高温段处理275s；

然后，逐渐降温至缓冲层的生长温度530度，开始持续通入NH₃，并在120s后再通入TMGa进行生长150s；然后停止通入TMGa并开始升温到1020度，再次达到高温段对已生长的GaN层进行处理。