[发明专利]一种P型SiC外延及其生长方法

权利要求书

1.一种P型SiC外延的生长方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在外延反应腔内对SiC衬底表面进行原位刻蚀；

（2）生长缓冲层；

（3）向外延反应腔内通入含有H₂、含氯的硅源气体、碳源、Al掺杂剂和铟源，以生长P型外延层；

步骤（3）中，所述H₂流量分别50～96slm；

步骤（3）中，外延反应腔内的温度、压力分别为1400-1700℃、50-500mbar；

所述P型SiC外延的生长方法中，在1400-1700℃的生长温度时，In原子的表面迀移率很高，在生长P型SiC材料时，生长过程中通入少量的铟源，铟源在H₂这种还原性气氛下可产生金属In液滴，增加Al原子在生长表面的迁移率，降低Al与Cl的反应生成AlCl₃几率，提高Al并入晶格的几率，增加P型掺杂浓度；而且In原子半径较大，In-C键较长，在H₂这种还原性气氛条件下其不会并入SiC晶格中，不会使晶格产生畸变。

2.根据权利要求1所述的P型SiC外延的生长方法，其特征在于，步骤（3）中，所述铟源可以为三甲基铟、三乙基铟、二甲基乙基铟中的任意一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的P型SiC外延的生长方法，其特征在于，所述步骤（2）和（3）之间还包括N型外延层生长的步骤。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的P型SiC的生长方法，其特征在于，步骤（3）中，所述含氯的硅源气体、碳源、Al掺杂剂、铟源流量分别为400～800sccm、400～800sccm、1000～2000sccm、20-50sccm。

5.根据权利要求3所述的P型SiC外延的生长方法，其特征在于，所述N型外延层生长的工艺条件为：向外延反应腔内通入H₂、含氯的硅源气体、碳源和N₂，在生长了缓冲层的SiC衬底上生长N型外延层。

6.根据权利要求3或5所述的P型SiC外延的生长方法，其特征在于，N型外延层生长时，所述H₂、含氯的硅源气体、碳源和N₂的流量分别为50～80slm、400～500sccm、400～500sccm和80～150sccm。

7.根据权利要求3或5所述的P型SiC外延的生长方法，其特征在于，N型外延层生长时，外延反应腔内的温度、压力分别为1400-1700℃、50-500mbar。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的P型SiC外延的生长方法，其特征在于，步骤（1）中，所述SiC衬底为偏向11-20方向4°或者8°的(0001)SiC衬底。

9. 如权利要求8所述的P型SiC外延，其特征在于，所述P型SiC外延的结构由下至上依次包括SiC衬底、缓冲层、P型SiC层；或者由下至上依次包括SiC衬底、缓冲层、N型SiC 层、P型SiC层。