[发明专利]含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法无效
| 申请号： | 201410028713.9 | 申请日： | 2014-01-22 |
| 公开（公告）号： | CN103952683A | 公开（公告）日： | 2014-07-30 |
| 发明（设计）人： | 许晟瑞;曹荣涛;张进成;郝跃;张帅;郭求是;范晓萌;卢知伯 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | C23C16/34 | 分类号： | C23C16/34;C23C16/44;H01L21/02;H01L21/205 |
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| 地址： | 710071*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 含有 sin sub 插入 极性 gan 半导体器件 制备 方法 | ||
1.一种含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
（1）将m面蓝宝石衬底置于金属有机物化学气相淀积（MOCVD）反应室中，并向反应室通入氢气与氨气的混合气体，对衬底基片进行热处理，反应室的起始真空度小于2×10-2Torr，衬底加热温度为900-1080℃，时间为5-10min，通入混合气之后反应室压力为20-760Torr；
（2）在热处理后的m面蓝宝石衬底上，通入铝源，在温度为600-800℃的条件下，生长厚度为15-40nm的AlN成核层；
（3）在温度为1025-1200℃的条件下，在AlN成核层上再生长厚度为90-150nm的AlN成核层；
（4）在所述AlN成核层之上，通入流量为5-80μmol/min的镓源，生长厚度为1000-2500nm半极性m面GaN缓冲层；
（5）将生长完缓冲层的m面GaN材料放入PECVD（等离子体增强化学气相淀积）反应室中，并向反应室中通入氨气和硅烷，反应生成一层SiNx作为材料的插入层，反应时间为3-9s，x的值在1-2之间；
（6）将器件放置在金属有机物化学气相淀积（MOCVD）反应室中，通入流量为90-250μmol/min的镓源，通入流量为1000-3000sccm的氨气，在所述SiNx插入层之上生长厚度为4000-6000nm的半极性m面GaN外延层。
2.根据权利要求1所述的含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，其中步骤（2）的工艺条件如下：
生长压力为30-100Torr；铝源流量为5-100μmol/min；
氨气流量为1000-10000sccm。
3.根据权利要求1所述的含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，其中步骤（3）的工艺条件如下：
生长温度为1025-1200℃；生长压力为30-100Torr；
铝源流量为5-100μmol/min；氨气流量为1000-10000sccm。
4.根据权利要求1所述的含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，其中步骤（4）的工艺条件如下：
生长温度为950-1020℃；生长压力为20-200Torr；
镓源流量为5-80μmol/min；氨气流量为1000-10000sccm。
5.根据权利要求1所述的含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，其中步骤（5）的工艺条件如下：
生长温度为200-250℃；生长压力为600-800mTorr；
硅烷流量为200sccm的SiH4/N2混气；氨气流量为2sccm。
6.根据权利要求1所述的含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，其中步骤（6）的工艺条件如下：
生长温度为1000-1150℃；生长压力为20-200Torr；
镓源流量为90-250μmol/min；氨气流量为1000-3000sccm。
7.根据权利要求1所述的含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，所述的铝源选自三甲基铝。
8.根据权利要求1所述的含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，所述的镓源选自三乙基镓。
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