[发明专利]一种高质量Ga2

权利要求书

1.一种高质量Ga₂O₃薄膜的异质外延制备方法，其步骤如下：

A、选取c面蓝宝石单晶为衬底（1）；

B、在衬底（1）上处延生长AlN层，然后在AlN层上采用组分渐变的方法处延生长Al_1-xGa_xN层，材料中Ga的摩尔百分比由20%开始，每隔40~50nm增加20%，直至100%；最后在Al_1-xGa_xN层上外延生长高质量的GaN薄膜，得到GaN系多层结构薄膜（2）；GaN系多层结构薄膜（2）为AlN－Al_1-xGa_xN－GaN的多层渐变缓冲层结构，0.2≤x≤1；

C、将GaN系多层结构薄膜（2）中的部分GaN层经低温热氧化得到低温Ga₂O₃氧化层（3）；低温热氧化温度为900~1000℃，氧气流量为80~150sccm，低温热氧化时间为2~5小时；

D、将低温Ga₂O₃氧化层（3）中的部分低温Ga₂O₃氧化层（3）高温热氧化得到高温Ga₂O₃氧化层（4）；高温热氧化温度为1100~1200℃，氧气流量为80~150sccm，高温热氧化时间为1~2小时；

E、采用金属有机物化学气相沉积工艺，利用温度渐变的方法在高温Ga₂O₃氧化层（4）上外延得到高质量Ga₂O₃薄膜（5）；起始的外延温度为500~600℃，每外延100nm薄膜后，将外延温度升高15~30℃，直至800~900℃；

其中，衬底（1）的厚度为300~500μm；GaN系多层结构薄膜（2）的厚度为900~1300nm，其中AlN层的厚度为200~300nm，Al_1-xGa_xN层的厚度为200~300nm，GaN层的厚度为500~700nm；低温Ga₂O₃氧化层（3）的厚度为400~500nm；高温Ga₂O₃氧化层（4）的厚度为100~150nm。

2.一种高质量Ga₂O₃薄膜，其特征在于：是由权利要求1所述的方法制备得到。