[发明专利]一种GaN‑on‑Si晶圆的制备方法

摘要

本发明提供了一种利用MOCVD设备制备GaN‑on‑Si晶圆的方法，所述制备方法利用反应腔分步骤制备GaN‑on‑Si晶圆。具体步骤为在第一反应腔内通过外延反应在硅基衬底上形成AlN薄膜，再在AlN薄膜上沉积高铝组分AlGaN缓冲层；紧接着在第二反应腔内进一步沉积低铝组分AlGaN缓冲层，然后在该缓冲层上沉积GaN层，制备得到GaN‑on‑Si晶圆，两个反应腔的主要区别在于第一反应腔的高度小于第二反应腔。本发明能有效地消除镓回熔产生的晶体缺陷导致电性良品率低等问题，同时提高晶圆的晶体质量，有效提升产能和降低外延生产的成本。

主权项

一种利用金属有机化学气相沉积装置制备GaN‑on‑Si晶圆的方法，其特征在于，所述金属有机化学气相沉积装置包括两个不同的反应腔，所述方法具体包括以下步骤：在第一反应腔内通过外延反应在硅基衬底上沉积AlN薄膜，再在AlN薄膜上沉积组成为AlxGa1‑xN的第一缓冲层，其中A＜X≤0.9，A为0.4～0.6；将沉积有AlN薄膜和第一缓冲层的硅基衬底转移至第二反应腔内；在第二反应腔内通过外延反应进一步沉积组成为AlYGa1‑YN的第二缓冲层，其中0.1≤Y≤A，A为0.4～0.6，在该第二缓冲层上沉积GaN层，制备得到GaN‑on‑Si晶圆；第一反应腔和第二反应腔均是金属有机化学气相沉积反应腔，且第一反应腔的高度小于第二反应腔；第一反应腔高度为15～25mm，第二反应腔高度为50～100mm。