[发明专利]提高氮化镓基功率器件击穿电压的外延方法

权利要求书

1.一种提高氮化镓基功率器件击穿电压的外延方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

采用原子层沉积工艺，在所述衬底表面形成缓冲层，所述原子层沉积工艺通过在衬底表面形成吸附层，在通过化学反应以单层原子层的形式逐渐生长形成所述缓冲层，所述缓冲层为多层结构；

在所述缓冲层表面形成氮化镓层，所述缓冲层的不同层的晶格常数逐渐发生变化，位于衬底表面附近的晶格常数最接近衬底的晶格常数，顶层的晶格常数最接近氮化镓层的晶格常数。

2.根据权利要求1所述的提高氮化镓基功率器件击穿电压的外延方法，其特征在于，所述缓冲层的材料包括：三氧化二铝、氧化铪、氧化钛、氮化钛、氮化铝、氮化铝镓或氮化镓中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的提高氮化镓基功率器件击穿电压的外延方法，其特征在于，所述原子层沉积工艺的反应腔内真空度为1×10^-4Pa～5×10^-4Pa，加热温度为250℃～800℃，时间为1min～20min。

4.根据权利要求1所述的提高氮化镓基功率器件击穿电压的外延方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度为1nm～100nm。

5.根据权利要求1所述的提高氮化镓基功率器件击穿电压的外延方法，其特征在于，所述氮化镓层的形成方法包括：金属有机物化学气相沉积工艺、分子束外延工艺、氢化物气相外延工艺或原子层外延工艺中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的提高氮化镓基功率器件击穿电压的外延方法，其特征在于，采用金属有机物化学气相沉积工艺形成所述氮化镓层，生长温度为1100℃～1150℃，反应物包括三甲基镓和氨气，所述三甲基镓的流量为5slm～50slm、所述氨气的流量为80μmol/min～220μmol/min，载气为氢气和氮气，流量为10slm～80slm。

7.根据权利要求1所述的提高氮化镓基功率器件击穿电压的外延方法，其特征在于，所述衬底材料包括蓝宝石、碳化硅、硅、氧化锌、氧化铝、铝酸锂或氮化镓中的一种或多种。