[发明专利]一种氮化物半导体材料的外延生长方法

权利要求书

1.一种氮化物半导体材料的外延生长方法，其特征在于，包括：

S1)在异质衬底上外延生长第一层氮化物半导体材料；

S2)在第一层氮化物半导体材料上进行无掩膜湿法刻蚀，得到位错缺陷处形成微坑的第一层氮化物半导体材料，且微坑处裸漏出异质衬底；

S3)在位错缺陷处形成微坑的第一层氮化物半导体材料上进行二次外延生长氮化物半导体材料；

所述步骤S1)具体为：

在异质衬底上经低温氮化物半导体材料成核层生长与高温氮化物半导体外延层生长，得到第一层氮化物半导体材料；所述低温氮化物半导体材料成核层的厚度为30～50nm；

所述低温氮化物半导体材料成核层生长与高温氮化物半导体外延层生长之间还包括中温氮化物半导体材料过渡层生长；所述中温氮化物半导体材料过渡层的厚度为30～60nm；

所述步骤3)中二次外延生长氮化物半导体材料前先将位错缺陷处形成微坑的第一层氮化物半导体材料在氢气与氨气的混合气氛中进行高温解吸附；所述高温解吸附的温度为1000℃～1250℃。

2.根据权利要求1所述的外延生长方法，其特征在于，所述异质衬底为c面蓝宝石；

所述氮化物半导体材料为AlN或GaN。

3.根据权利要求1所述的外延生长方法，其特征在于，所述第一层氮化物半导体材料的厚度为500～1000nm；所述二次外延生长氮化物半导体材料的厚度为3～5μm。

4.根据权利要求1所述的外延生长方法，其特征在于，所述步骤S2)中无掩膜湿法刻蚀采用磷酸溶液或强碱性溶液在加热的条件下进行；

所述磷酸溶液的质量浓度为80％～90％；所述强碱性溶液的质量浓度为10％～20％；所述加热的温度为60℃～150℃；加热的时间为0.5～2h。

5.根据权利要求1所述的外延生长方法，其特征在于，所述低温氮化物半导体材料成核层的生长温度为880℃～950℃；V/III比为1500～2500；反应压强为40～60mbar；所述高温氮化物半导体外延层的生长温度为1250℃～1350℃；V/III比为100～500；反应压强为30～50mbar。

6.根据权利要求1所述的外延生长方法，其特征在于，所述中温氮化物半导体材料过渡层的生长温度为1000℃～1050℃；V/III比为600～800；反应压强为30～50mbar。

7.根据权利要求1所述的外延生长方法，其特征在于，所述二次外延生长的温度为1250℃～1350℃；V/III比为100～300；反应压强为30～50mbar。