[发明专利]一种提高铝酸锂衬底上非极性a面GaN薄膜质量的方法有效
| 申请号： | 200910046584.5 | 申请日： | 2009-02-24 |
| 公开（公告）号： | CN101509144A | 公开（公告）日： | 2009-08-19 |
| 发明（设计）人： | 周健华;潘尧波;颜建锋;郝茂盛;周圣明;杨卫桥;李抒智;马可军 | 申请（专利权）人： | 上海蓝光科技有限公司;彩虹集团公司;中国科学院上海光学精密机械研究所;上海半导体照明工程技术研究中心 |
| 主分类号： | C30B29/38 | 分类号： | C30B29/38;C30B29/40;C30B25/18;H01L21/205 |
| 代理公司： | 上海光华专利事务所 | 代理人： | 余明伟 |
| 地址： | 201203上海市浦*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | 一种提高铝酸锂(302)面衬底上非极性a(11-20)面GaN薄膜质量的方法，在金属有机物化学气相淀积(MOCVD)系统中，在铝酸锂(LiAlO2)(302)面衬底上，在N2保护下，升温到800-950℃，在氮气气氛下生长低温保护层，低温保护层反应室压力为150-500torr，三甲基镓(TMGa)流量为1-50sccm，对应于摩尔流量：4E-6mole/min-3E-4mole/min；然后降低压力至100-300torr，升温到1000-1100℃在氮气气氛下继续生长非掺杂氮化镓(U-GaN)层，TMGa流量为10-150sccm，对应于摩尔流量：4E-5mol/min-7.5E-4mole/min；接着关闭TMGa的流量计，通入硅烷(SiH4)或者二茂镁(Cp2Mg)，生长一层SiNx或者Mg3N2阻挡层，厚度为1-100nm，然后再升温到1050-1150℃，在氢气气氛下生长高温U-GaN约1um，TMGa流量为20-200sccm，对应于摩尔流量：8E-5mol/min-1E-3mole/min。通过生长低温保护层，保护铝酸锂衬底不被高温破坏，而高温U-GaN的目的是提高薄膜质量，改善表面平整度。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 提高 铝酸锂 衬底 极性 gan 薄膜 质量 方法 | ||
【主权项】：
1. 一种提高铝酸锂衬底上非极性a面GaN薄膜质量的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一，生长低温保护层：在MOCVD系统中，以铝酸锂(302)面做衬底，在N2保护下，升温到800-950℃，在氮气气氛下生长低温保护层，低温保护层反应室压力为150-500torr，三甲基镓TMGa流量为1-50sccm，对应于摩尔流量：4E-6mole/min—3E-4mole/min；步骤二，生长非掺杂GaN层：然后降低压力至100-300torr，升温到1000-1100℃在氮气气氛下继续生长非掺杂U-GaN层，三甲基镓TMGa流量为10-150sccm，对应于摩尔流量：4E-5mol/min—7.5E-4mole/min；步骤三，生长阻挡层：关闭三甲基镓TMGa的流量计，通入硅烷SiH4或二茂镁Cp2Mg，生长一层SiNx层或Mg3N2层，厚度为1-100nm；步骤四，生长高温U-GaN层：然后再升温到1050-1150℃，在氢气气氛下生长高温U-GaN层约1um，三甲基镓TMGa流量为20-200sccm，对应于摩尔流量：8E-5mol/min—1E-3mole/min。
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