[发明专利]一种氮化物半导体材料的制备方法

权利要求书

1.一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将硅衬底置于外延反应室中，升温去除其表面的自然氧化层，通过控制机构控制气体流量，通过导流机构通入氮源，使硅衬底表面形成晶态Si3N4层；

S2：通入铝源，将晶态Si3N4层转化为AlN成核层，在AlN成核层上外延生长氮化物半导体材料；

S3：对升温形成的热气进行回收，对材料进行预热；

S4：对制备的氮化物半导体材料进行检验。

2.根据权利要求1所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，反应室设有进气口和出气口，进气口设有挡板，挡板与电动推杆驱动，通过挡板对进气口遮挡的范围，从而对进气口的大小进行调整，对进气速度进行控制，挡板的侧边设有刻度尺，可以对挡板移动的距离进行精准控制。

3.根据权利要求1所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述导流机构包括转动轴和转动叶片，转动轴带动转动叶片转动，使氮源在材料的周边进行回旋，使氮源充分与材料接触，转动轴由电机驱动，电机由控制器控制，控制器可编程，通过控制器控制电机的转速。

4.根据权利要求1所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，将硅衬底置于外延反应室中，升温至600-1100°C去除其表面的自然氧化层，然后将温度控制为400-1100°C，通入氮源使硅衬底表面形成晶态Si3N4层。

5.根据权利要求1所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述S2中，在400-1400°C的温度下通入铝源，将晶态Si3N4层转化为AlN成核层，在AlN成核层上外延生长氮化物半导体材料。

6.根据权利要求2所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述出气口连接有螺旋管的一端，螺旋管盘绕在预热箱的外侧，热气经过螺旋管，经螺旋管导热对预热箱进行加热，从而对材料进行预热。

7.根据权利要求6所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述螺旋管的另一端转动安装有盖板，盖板和螺旋管上连接有同一个弹簧，当螺旋管内的热气较少时，通过盖板对螺旋管的出气口进行关闭，增加热气在螺旋管内的停留时间，当热气较多时，气压将盖板顶起，热气排出，通过弹簧使盖板重新对螺旋管进行关闭。

8.根据权利要求6所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述螺旋管的出气口连接有冷却器，冷却器对气体进行降温处理，冷却器上连接有净化器，净化器对气体进行净化，避免污染环境。

9.根据权利要求1所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，反应室内设有加热器，加热器用来升温。

10.根据权利要求1所述的一种氮化物半导体材料的制备方法，其特征在于，所述S1中，反应室内设有温度检测器，加热器、温度传感器和控制器电性连接，通过温度传感器对反应室内的温度进行检测，当温度高于设定值时，控制器控制加热器关闭，当温度低于设定值时，控制器控制加热器开启。