[发明专利]产生二元半导体材料磊晶层的方法

摘要

本发明有关微电子学领域，可通过金属‑有机化合物及氢化物之化学气相沉积产生III‑V化合物半导体材料及II‑VI化合物半导体材料的磊晶结构。申请专利范围是有关一种通过金属‑有机化学气相沉积法（MOCVD）于单晶基材上产生二元半导体材料的磊晶层之方法。此技术使异质磊晶结构之质量得到改善。

主权项

一种经由金属‑有机化学气相沉积法(MOCVD)于单晶基材上产生二元半导体材料的磊晶层之方法，其使用以下装置措施：(A)反应器，其具有相对于垂直中心轴为圆形的反应室；(B)基材支架，水平配置于所述反应室中且配接成绕着所述垂直中心轴回转；(C)圆形筛网，配置于所述反应室中所述基材支架上方距离15mm及40mm之间之处，所述筛网的直径大于所述基材支架的直径；其中(a)保持该基材支架于一预定温度；(b)使所述基材支架绕着所述垂直中心轴均匀地回转；(c)将至少两种反应气体分别供应至所述反应室的不同径向区段内；其中所述反应气体中之至少一者含有可分解以形成第III族或第II族元素的原子层的金属‑有机化合物MOC，且该气体中之至少另一者相应地含有第V族或第VI族元素的氢化物，所述氢化物可相应地与所述层中的第III族或第II族元素之原子反应；(d)所述反应气体供应的顺序为所述含有第III族或第II族元素之MOC的反应气体产生之层暴露于相应的所述含有该第V族或第VI族元素之氢化物的反应气体的作用之下；(e)为避免所述反应气体彼此混合，在位于所述反应气体流之间的区段内供应载体气体；(f)在所述层生长的整段期间，连续不断地将所述反应气体及所述载体气体供应至所述反应室内；(g)所述反应气体及所述载体气体以所述反应室内每一区段相对于相同直径的径向移动速度皆一致的方式进行供应；(h)所述基材支架回转的圆周速度、所述反应气体中MOC的浓度、及所述反应气体消耗速率的供应方式为使得所述基材支架完整回转一圈所沉积的层厚度为单原子层厚度的0.6至1.0；(i)所述反应气体及所述载体气体是经由直径小于1mm且表面密度为5至20个开口/平方厘米的开口群组以基本水平的方式供应，使得所述基材支架上方的径向气体以层流的位移方式流动，且生长中的所述层的厚度d等于k×a×n，其中k为正实数，其为在所述基材支架完整回转一圈所沉积的所述单原子层厚度的部份；a为正实数，其为所述生长中的材料的基质参数；n为正整数，其为所述基材支架完整回转之圈数。