[发明专利]含有SiNx插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法

摘要

本发明公开了一种含有SiN_x插入层的半极性m面GaN基的半导体器件的制备方法，主要包括如下步骤：（1）将m面蓝宝石衬底置于MOCVD反应室中，通入氢气与氨气的混合气体，对衬底进行热处理；（2）在衬底上生长厚度为15-40nm的低温AlN成核层；（3）在低温成核层上生长厚度为90-150nm高温AlN成核层；（4）在AlN成核层之上生长厚度为1000-2500nmGaN缓冲层；（5）在所述的m面GaN缓冲层之上在PECVD中淀积SiN_x插入层；（6）在所述SiN_x插入层之上生长厚度为4000-6000nmGaN外延层。本发明的m面GaN薄膜具有低缺陷的优点，可用于制作半极性m面GaN发光二极管。

主权项

一种含有SiN_x插入层的半极性m面GaN基的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m面蓝宝石衬底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与氨气的混合气体，对衬底基片进行热处理，反应室的起始真空度小于2×10^‑2Torr，衬底加热温度为900‑1080℃，时间为5‑10min，通入混合气之后反应室压力为20‑760Torr；（2）在热处理后的m面蓝宝石衬底上，通入铝源，在温度为600‑800℃的条件下，生长厚度为15‑40nm的AlN成核层；（3）在温度为1025‑1200℃的条件下，在AlN成核层上再生长厚度为90‑150nm的AlN成核层；（4）在所述AlN成核层之上，通入流量为5‑80μmol/min的镓源，生长厚度为1000‑2500nm半极性m面GaN缓冲层；（5）将生长完缓冲层的m面GaN材料放入PECVD（等离子体增强化学气相淀积）反应室中，并向反应室中通入氨气和硅烷，反应生成一层SiNx作为材料的插入层，反应时间为3‑9s，x的值在1‑2之间；（6）将器件放置在金属有机物化学气相淀积（MOCVD）反应室中，通入流量为90‑250μmol/min的镓源，通入流量为1000‑3000sccm的氨气，在所述SiN_x插入层之上生长厚度为4000‑6000nm的半极性m面GaN外延层。