[发明专利]一种在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法在审
| 申请号： | 201911030849.2 | 申请日： | 2019-10-28 |
| 公开（公告）号： | CN110752146A | 公开（公告）日： | 2020-02-04 |
| 发明（设计）人： | 王晓亮;李百泉;肖红领 | 申请（专利权）人： | 北京华进创威电子有限公司;中国科学院半导体研究所 |
| 主分类号： | H01L21/02 | 分类号： | H01L21/02;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 100176 北京市大*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氮化物复合缓冲层 外延薄膜材料 氮化镓薄膜 超晶格 硅衬底 生长 表面裂纹 穿透位错 晶格失配 外延生长 过渡层 张应力 衬底 回熔 可用 刻蚀 过滤 释放 缓解 应用 | ||
1.一种在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：选择一片单晶Si衬底；
步骤2：在Si衬底上外延生长一层氮化物复合缓冲层；
步骤3：在氮化物复合缓冲层上生长一层GaN过渡层；
步骤4：在GaN过渡层上生长一组超晶格；
步骤5：在超晶格上面生长GaN外延层，完成GaN薄膜的制备。
2.如权利要求1所述的在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，所述氮化物复合缓冲层包括： AlN层和在所述AlN层上生长的AlxInyGazN层，其中，0≦x≦1，0≦y≦1，0≦z≦1，x+y+z=1。
3.如权利要求2所述的在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，所述AlN层的厚度为50-250nm，生长温度为800-1100℃。
4.如权利要求2所述的在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，所述AlxInyGazN层的厚度为50-250nm，生长温度为800-1100℃。
5.如权利要求1所述的在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，所述GaN过渡层的厚度为100-400nm，生长温度为800-1100℃。
6.如权利要求1所述的在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，所述超晶格为(AlN/AlxGayN)×z，其中，0≦x≦1，0≦y≦1，x+y=1，1≦z≦50。
7.如权利要求6所述的在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，所述AlN层的厚度为3-15nm，生长温度为800-1100℃。
8.如权利要求6所述的在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，所述AlxGayN层的厚度为5-25nm，生长温度为800-1100℃。
9.如权利要求6所述的在硅衬底上生长氮化镓薄膜的方法，其特征在于，所述GaN外延层的生长温度为800-1100℃。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
