[发明专利]铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术

权利要求书

1．一种铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，采用ZL95101275.4MOCVD设备，高纯H₂为载气，反应室的压力在整个生长过程中控制在0.1～0.5个大气压，其步骤包括：

1)蓝宝石衬底装入反应室，在H₂气氛下，1000℃以上处理10～20分钟；

2)在510℃～550℃下生长一厚度为7～30nm的GaN缓冲层；

3)在1030℃～1100℃的温度下生长一厚度为0.5～4μm的GaN层；

4)在此GaN层上，在900℃～1100℃之间外延生长InGaN薄膜，生长InGaN的同时进行Si和Zn共掺杂；Zn的掺杂剂量在1.0～50μmol之间，Si的掺杂剂量在0.18～1.8nmol之间。

2．一种如权利要求1所述的铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，其特征在于生长InGaN时的In/Ga的比小于1.5。

3．一种如权利要求1所述的铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，其特征在于Zn的掺杂剂量在33～50μmol之间，Si的掺杂剂量在0.3～0.5nmol之间。

4．一种如权利要求1所述的铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，其特征在于所述蓝宝石衬底为(0001)取向，经有机溶剂清洗和磷酸∶硫酸=1∶3的腐蚀液腐蚀抛光5～10分钟后，用去离子水洗，吹干后装入反应室，在H₂气氛下，1000℃以上处理10～20分钟。

5．一种如权利要求1或2或3或4所述的铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，其特征在于生长中所用Ga，In，N，Zn和Si源分别为高纯的TMGa，TMIn，NH₃，DEZn和SiH₄。

6．一种如权利要求5所述的铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，其特征在于高纯的SiH₄浓度为100ppm，用H₂稀释。

7．一种如权利要求5所述的铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，其特征在于生长GaN缓冲层时载气的流量为1～3升/分钟，TMGa是2～18微摩尔/分钟，NH₃是0.7～0.15摩尔/分钟。

8．一种如权利要求5所述的铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，其特征在于生长GaN层时载气的流量是0.5～2.5升/分钟，TMGa是10～20微摩尔/分钟；NH₃是0.11～0.22摩尔/分钟。

9．一种如权利要求5所述的铟镓氮单晶薄膜金属有机物气相外延生长技术，其特征在于生长InGaN薄膜时载气的流量是0.5～2.5升/分钟，TMGa的流量是2～20微摩尔/分钟；NH₃的流量是0.11～0.22摩尔/分钟；TMIn的流量是9～270微摩尔/分钟。