[发明专利]氧化镓半导体结构、日盲光电探测器及制备方法

权利要求书

1.一种氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供氧化镓单晶晶片，所述氧化镓单晶晶片的一表面为抛光面；

自所述氧化镓单晶晶片的抛光面进行离子注入，以于所述氧化镓单晶晶片的预设深度处形成缺陷层，制备第一复合结构；

提供绝缘体上硅，所述绝缘体上硅包括依次叠置的底层硅、绝缘氧化层及顶层硅，且所述顶层硅的表面为抛光面；

将所述氧化镓单晶晶片的抛光面与所述顶层硅的抛光面键合，制备第二复合结构；

对所述第二复合结构进行退火，使得所述第二复合结构中的所述氧化镓单晶晶片沿所述缺陷层剥离，以得到第三复合结构，所述第三复合结构包括依次叠置的所述底层硅、绝缘氧化层、顶层硅及氧化镓薄膜；

在氧气气氛中，对所述第三复合结构进行退火，以将所述顶层硅氧化，制备氧化镓半导体结构，所述氧化镓半导体结构包括依次叠置的所述底层硅、绝缘氧化层及氧化镓薄膜。

2.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述顶层硅的厚度为10nm～40nm，所述绝缘氧化层的厚度为50nm～500nm。

3.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述顶层硅为本征硅，所述底层硅为电阻率大于5000Ω·cm的高阻硅。

4.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述氧化镓单晶晶片的抛光面的表面粗糙度小于0.5nm，所述顶层硅的抛光面的表面粗糙度小于0.5nm。

5.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述离子注入包括H离子注入及He离子注入中的一种或组合；所述离子注入的能量为65Kev～150Kev，剂量为5×10¹⁷ions/cm²～5×10¹⁸ions/cm²，温度为100℃～200℃。

6.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述预设深度为500nm～900nm。

7.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：所述键合的压力为20MPa～40MPa，真空度为6×10^-7Pa～10×10^-7Pa，温度为100℃～200℃。

8.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：对所述第二复合结构进行退火的条件为在真空环境下或在氮气、氧气及惰性气体中至少一种气体形成的保护气氛下进行，退火温度为100℃～300℃，退火时间为1h～48h。

9.根据权利要求1所述的氧化镓半导体结构的制备方法，其特征在于：在氧气气氛中，对所述第三复合结构进行退火，以将所述顶层硅氧化的方法包括干法氧化或湿法氧化，氧气束流为100sccm，且退火温度为400℃～800℃，退火时间为2h～200h。

10.一种日盲光电探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用权利要求1～9中任一所述氧化镓半导体结构的制备方法制备氧化镓半导体结构；

在所述氧化镓半导体结构上制作叉指电极。

11.根据权利要求10所述的日盲光电探测器的制备方法，其特征在于：所述叉指电极的宽为2μm～500μm，长为50μm～5000μm，所述叉指电极的间距为2μm～1000μm。