[发明专利]单晶氧化镓衬底基片表面原子级台阶结构的制备方法

摘要

本发明公开了一种单晶氧化镓衬底基片表面原子级台阶结构的制备方法，该方法包括超声波清洗、高纯氮气吹干、平放于退火炉中的退火陶瓷承载盘上，通入保护气体氧气，排除退火炉内的空气、分段升温、退火处理和降温出炉等步骤。本发明工艺设计合理，可操作性强，可成功的在衬底基片表面制作出原子级台阶结构，可有效改善衬底基片的表面形貌，可提高其表面氮化镓薄膜外延生长的质量和效率。

主权项

1.一种单晶氧化镓衬底基片表面原子级台阶结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：单晶氧化镓衬底基片的化学机械抛光处理步骤2：超声波清洗依次使用丙酮，硫酸与双氧水的混合溶液，去离子水，对单晶氧化镓衬底基片表面进行超声波清洗，去除衬底基片表面的有机物、杂质颗粒；步骤3：超声波清洗完成后，采用高纯氮气吹干衬底基片表面；步骤4：将清洗吹干后的单晶氧化镓衬底基片，按顺序整齐平放于退火陶瓷承载盘上，将经过化学机械抛光处理的光滑表面向上，并使各单晶氧化镓衬底基片之间无重叠，关闭退火炉炉门，缓慢通入保护气体氧气，排除退火炉内的空气，确保退火在氧气氛围中进行，结束后关闭导气阀；步骤:5：分段升温退火处理：将退火炉内的温度以不高于每小时200℃的速度升温至300～600℃，保温1.5～2h；然后以不高于每小时130℃的速度将退火炉内的温度升温至600～800℃，继续保温2～3h；然后以不高于每小时100℃的速度将退火炉内的温度升温至900～1000℃，再次保温3～4h；最后以每小时15～20℃的速度将退火炉内的温度升温至1100～1200℃，转入最终成形退火保温状态，保温5～6h，使得衬底基片表面材料生成规则间隔和台阶结构排列；每次升温过程持续均匀，增强并促进化学机械抛光处理后的衬底基片表面材料迁移；步骤:6：表面结构成形退火完成后，以每小时10～20℃降温至室温，出炉。