[发明专利]双层钝化薄膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种双层钝化薄膜材料，其特征在于，包括：

半导体光电子器件基材，包括衬底和腔面；

GaN薄膜，制备于所述腔面表面；

TiO₂薄膜，制备于所述GaN薄膜表面，与所述GaN薄膜形成双层钝化薄膜。

2.根据权利要求1所述的双层钝化薄膜材料，所述GaN薄膜厚度为2-5nm。

3.根据权利要求1所述的双层钝化薄膜材料，所述TiO₂薄膜厚度为2-10nm。

4.一种双层钝化薄膜材料的制备方法，用于制备权利要求1-3任一项所述的双层钝化薄膜材料，所述制备方法包括：

操作S1：对半导体光电子器件基材的腔面进行预处理；

操作S2：在所述半导体光电子器件基材的腔面上通过离子辅助技术制备GaN薄膜；以及

操作S3：在所述GaN薄膜上制备TiO₂薄膜，完成双层钝化薄膜材料的制备。

5.根据权利要求4所述的双层钝化薄膜材料的制备方法，操作S1中，在真空腔室内对半导体光电子器件基材的腔面进行等离子体清洗，提高腔室真空度至优于10^-5Torr，通入氩气、氨气反应气体，氩气流量为8-15sccm、氨气流量为3-5sccm；通过射频离子源辉光放电产生氩、氢、氮混合等离子体，混合等离子体对半导体光电子器件基材腔面进行清洗，清洗时间范围为50-100s，完成半导体光电子器件基材的腔面预处理。

6.根据权利要求4所述的双层钝化薄膜材料的制备方法，操作S2中，向真空腔室内通入氩气和氨气，通过射频离子源辉光放电产生氩、氢、氮混合等离子体，利用氩离子溅射器件腔面，产生的镓离子在腔面处于与氮离子发生化学反应在腔面上形成GaN薄膜；氩气流量为12-20sccm，氨气流量为8-16sccm，生长时间控制在100秒到500秒之间，停止通入氩气、氮气反应气体，提高腔室真空度至优于10^-5Torr，保持该真空度120-600s，将剩余的反应气体及离子抽离真空腔室。

7.根据权利要求4所述的双层钝化薄膜材料的制备方法，操作S3中，采用电子束蒸发、反应磁控溅射、束流沉积等物理或化学气相沉积中至少一种方法，形成一定厚度的TiO₂膜。

8.根据权利要求4所述的双层钝化薄膜材料的制备方法，操作S3中，向真空腔室内通入氩气和氧气，利用氩离子溅射钛金属靶，产生的钛原子在GaN薄膜上与氧发生化学反应，从而在GaN薄膜上形成TiO₂薄膜，基于生长速率，通过调节生长时间，实现2-10nm的TiO₂薄膜厚度。