[发明专利]含有非极性m面GaN缓冲层的InN半导体器件的制备方法

摘要

本发明公开了一种含有非极性m面GaN缓冲层的InN半导体器件的制备方法，步骤是：（1）将γ面LiAlO2衬底置于MOCVD反应室中，对衬底进行热处理；（2）在γ面LiAlO2衬底上生长厚度为30-100nm，温度为500-600℃的低温AlN成核层；（3）在所述低温AlN成核层之上生长厚度为60-200nm，温度为900-1050℃的高温AlN层；（4）在高温AlN层之上生长厚度为1000-5000nm，温度为900-1050℃的m面GaN缓冲层；（5）在GaN缓冲之上用PECVD在200-250℃淀积3-9s的SiNx插入层；（6）将淀积了插入层的基片置于MOCVD反应室中，二次生长厚度为2000-5000nm，温度为1000-1100℃的m面GaN缓冲层；（7）在缓冲层上再生长厚度为15-30nm，铟源流量为90-250μmol/min，氨气流量为1000-5000sccm的InN材料。本发明具有质量高、表面平整的优点，可用于制作InN基发光器件。

主权项

一种含有非极性m面GaN缓冲层的InN半导体器件的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：（1）将γ面LiAlO2衬底基片置于金属有机物化学气相淀积MOCVD反应室中，并向反应室通入氢气，对衬底进行热处理，反应室的起始真空度小于2×10‑2Torr，衬底加热温度为800‑1000℃，时间为3‑5min，通入混合气之后反应室压力为10‑700Torr；（2）在温度为500‑600℃的情况下，在热处理后的γ面LiAlO2衬底基片上生长厚度为30‑100nm的低温AlN成核层；（3）在温度为900‑1050℃的情况下，在所述低温AlN成核层上生长厚度为60‑200nm高温AlN层；（4）在温度为900‑1050℃的情况下，在所述高温AlN层上生长厚度为1000‑5000nm非极性m面GaN缓冲层；（5）将生长完缓冲层的m面GaN材料放入等离子体增强化学气相淀积（PECVD）反应室，并向反应室中通入氨气和硅烷在200‑250℃，压力为600‑800mTorr下反应生成一层SiNx作为材料的插入层，反应时间为3‑9s；（6）把PECVD淀积过SiNx的材料置于MOCVD反应室中，在温度为1000‑1100℃的情况下，继续生长厚度为2000‑5000nm的非极性m面GaN缓冲层。（7）通入铟源和氨气，在缓冲层上生长厚度为15‑30nmInN基，其中铟源流量为80‑160μmol/min，氨气流量为1000‑5000sccm。